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污水处理中生物除磷原理

2022-07-07阅读量：1314

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1．传统的污水处理厌氧好氧除磷原理

在污水处理厌氧段,兼性细菌通过发酵作用，将污水中溶解性B0D转化为低分子发酵产物挥发脂肪酸(VFA)。聚磷菌此阶段分解体内的聚磷酸盐产生ATP，并利用ATP将水中的低分子发酵产物等有机物摄入细胞内，以聚_β -羟基丁酸(PHB)、聚-β -羟基链烷酸( PHA)及糖原等有机颗粒的形式贮存于体内，所需的能量来自聚磷酸盐的水解及细胞内糖的酵解,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸释放到胞外，即厌氧放磷。在污水处理好氧段，聚磷菌又可以利用聚- -羟基丁酸盐氧化分解所释放的能量来摄取污水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐贮存于细胞内。一般来说，微生物增殖过程中，在好氧环境下所摄取的磷多于厌氧环境中所释放的磷，即好氧聚磷。此原理的本质是通过聚磷菌过量摄取污水中的磷酸盐，以不溶性的聚磷酸盐的形式积累于胞内，通过排放富含磷的废弃污泥来去除污水中的磷。

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2．污水处理中的反硝化除磷原理

污水处理中的反硝化除磷原理与传统的除磷过程相似，但其在吸磷阶段以硝酸盐取代氧气为电子受体进行缺氧摄磷，同时硝酸盐被还原成氮气而得以去除，达到同时脱氮除磷的目的，实现了“一碳两用”。

反硝化除磷机理可以借用PAOs释放和吸收无机磷酸盐的Comeau-Wentzel模式来解释。如图1所示。在污水处理厌氧段，乙酸(以乙酸分子形式)通过被动扩散穿过细胞膜。一旦进入到细胞内，即与ATP水解反应耦合，活化成为乙酰辅酶A,同时产生ADP。细胞通过刺激多聚磷酸盐( Poly -Pn到ATP的再合成，对ATP/ADP比例的降低做出响应。部分乙酰辅酶A经TCA循环被代谢,提供合成PHB所需的还原力NADH+H)。其余的乙酰辅酶A被转化为PHB,约有90%的乙酸碳被储存在这种多聚物中。在污水处理缺氧段，污水中的无机磷酸盐丰富，而DPB的多聚磷酸盐含量低。因为在缺氧区NOx~是电子受体，所以DPB为了生长，利用储存的PHB作为碳源和能源，通过氧化磷酸化产生ATP,进行无氧呼吸。随着ATP/ADP比例增加，多聚磷酸盐的合成受到激励，因而能够从污水中去除磷酸根和相应的阳离子，在细胞内重新储存多聚磷酸盐。

污水处理反硝化除磷机理