1、水資源短缺和水體富營(yíng)養(yǎng)化是當(dāng)今世界環(huán)境保護(hù)面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題，隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求日趨嚴(yán)格，開(kāi)發(fā)出一種高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的脫氮除磷新工藝成為水體污染防治領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文在生物脫氮除磷理念指導(dǎo)下，以原有脫氮除磷污水處理工藝研究為基礎(chǔ)，針對(duì)傳統(tǒng)脫氮除磷工藝存在的高能耗、碳源競(jìng)爭(zhēng)和污泥齡的矛盾，進(jìn)行了反硝化除磷脫氮工藝試驗(yàn)研究;建立了雙污泥短程硝化反硝化除磷脫氮系統(tǒng)A2N-SBR;分析了系統(tǒng)的影響因素，考察了系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)

2、定運(yùn)行效果，運(yùn)用微生物生理生化試驗(yàn)結(jié)果和分子生物學(xué)基因測(cè)序16Sr DNA手段，對(duì)反硝化聚磷菌進(jìn)行菌種鑒定。
　　采用低氨氮濃度向高氨氮濃度馴化的方式達(dá)到短程硝化系統(tǒng)N-SBR的快速啟動(dòng)，并考察溫度、pH、SRT和DO等因素對(duì)N-SBR運(yùn)行效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:亞硝態(tài)氮積累率并非與溫度成正相關(guān)，11～14℃溫度段和30～33℃溫度段短程硝化效果要好于15～20℃溫度段，此外，通過(guò)延長(zhǎng)微氧曝氣時(shí)間的方式能夠一定程度上增大亞硝態(tài)氮

3、積累率;pH的變化能夠引起游離氨FA濃度的變化，在FA濃度小于10mg/L條件下，pH與亞硝態(tài)氮積累率成正比，短程硝化反應(yīng)過(guò)程中，pH曲線呈驟然降低又迅速升高后逐漸降低的趨勢(shì);SRT為8d大于亞硝酸菌的世代周期而小于硝酸菌的世代周期，亞硝酸菌得到最大積累;低DO環(huán)境有利于亞硝酸菌生長(zhǎng)，DO為0.5～1.2mg/L短程硝化效果最佳。當(dāng)溫度為25～30℃，pH為7.3～7.5，SRT為8d，DO為0.5～1.2mg/L最佳運(yùn)行條件下，短程硝

4、化反應(yīng)最徹底，亞硝態(tài)氮積累率為90.62％，出水亞硝態(tài)氮濃度為62.06mg/L，最大比亞硝態(tài)氮積累速率為8.36mg/gVSS.h。
　　通過(guò)電子受體的轉(zhuǎn)變，將傳統(tǒng)聚磷菌污泥馴化為以亞硝態(tài)氮為電子受體的反硝化聚磷菌污泥，成功實(shí)現(xiàn)了反硝化除磷系統(tǒng)的啟動(dòng)，分析pH、SRT、溫度等因素對(duì)A2-SBR運(yùn)行效果的影響。結(jié)果表明:當(dāng)pH為6.5～8時(shí)，最大厭氧釋磷速率、最大缺氧吸磷速率與pH值成正相關(guān)，pH＞8時(shí)，易形成磷酸鹽沉淀除磷效果變

5、差;連續(xù)不排泥系統(tǒng)除磷效果不穩(wěn)定，當(dāng)SRT≤24d時(shí)，隨著SRT的增大，反硝化聚磷菌DPB吸收外碳源并轉(zhuǎn)化為聚β羥基丁酸PHB的量越多，除磷效果越好，出水COD濃度越低。隨著溫度升高，微生物新陳代謝速度加快，釋磷和吸磷能力提高，電子受體NO2-N利用率提高，但溫度過(guò)高達(dá)到32℃時(shí)，單位質(zhì)量污泥中微生物可利用的碳源相對(duì)減少，致使反硝化聚磷菌除磷能力下降;電子受體亞硝態(tài)氮投加方式和濃度是反硝化除磷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，與集中投加電子受體相比，

6、連續(xù)滴加電子受體的系統(tǒng)抗亞硝態(tài)氮的抑制能力更強(qiáng)，亞硝態(tài)氮濃度過(guò)小導(dǎo)致電子受體不足，吸磷不徹底，亞硝態(tài)氮濃度過(guò)大，對(duì)反硝化除磷菌產(chǎn)生毒性，影響除磷效果，26mg/L為反硝化除磷最佳亞硝態(tài)氮濃度。當(dāng)pH為7.8，SRT為24d，溫度為24℃，連續(xù)滴加亞硝態(tài)氮濃度為26mg/L最佳運(yùn)行條件下，系統(tǒng)平均除磷率為88.04％，出水TP濃度為1.05mg/L。
　　雙污泥短程硝化-反硝化除磷脫氮系統(tǒng)是將N-SBR反應(yīng)器含亞硝態(tài)氮出水連續(xù)滴加到

7、A2-SBR反應(yīng)器的缺氧吸磷運(yùn)行階段，為系統(tǒng)反硝化除磷反應(yīng)提供電子受體，達(dá)到除磷脫氮的目的。雙污泥系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行30d測(cè)定COD、TN、TP出水平均濃度分別為:22.72mg/L、3.64mg/L和1.1mg/L;典型周期內(nèi)N-SBR反應(yīng)60min內(nèi)COD的去除基本完成，反應(yīng)結(jié)束亞硝態(tài)氮濃度為74.4mg/L，亞硝態(tài)氮積累率為94.8％; A2-SBR厭氧末釋磷量達(dá)10.53mg/L，缺氧吸磷結(jié)束出水TP濃度為1.14mg/L，去除率達(dá)8

8、8.8％，NO2--N出水濃度為0.53mg/L。
　　反硝化除磷機(jī)理與傳統(tǒng)好氧除磷機(jī)理十分相近，唯一的區(qū)別在于電子受體不同，本文的電子受體為亞硝態(tài)氮，消耗單位還原型輔酶NADH2所產(chǎn)生的ATP量不同，造成了吸磷量不同。反應(yīng)中基質(zhì)濃度的變化能夠反映反硝化聚磷菌代謝過(guò)程，厭氧條件下，74.07mg/L外碳源COD和78.61mg/L糖原轉(zhuǎn)化為150.88mg/L PHB，且發(fā)生明顯的釋磷現(xiàn)象;缺氧條件下，PHB作為電子供體，19.5

9、5mg/L NO2--N作為電子受體進(jìn)行反硝化除磷，出水TP濃度為1.08mg/L，除磷率達(dá)84.79％。
　　采用生理生化實(shí)驗(yàn)和16Sr DNA分子微生物學(xué)手段對(duì)反硝化除磷系統(tǒng)中篩選出13株菌進(jìn)行了擴(kuò)增和測(cè)序，鑒定出PB、PF、NC1-1、NG1和NG2均為烷源戈登氏菌屬，PC為鞘胺醇單胞菌屬、PD1為副球菌屬、PD2為氨醇單胞菌、PE為迪茨菌屬、PG為短波單胞菌屬、NC1-2和NC1-3為嗜麥芽窄食單胞菌屬、NF為司徒茨假單胞