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本课题立足于生物除磷脱氮新技术—反硝化除磷技术,探索SBR中实现同时脱氮除磷的新方法。本研究分两部分:第一,在SBR中按照厌氧和好氧交替运行的方式达到强化除磷体系,通过长期运行来验证A/O-SBR体系的除磷性能及其稳定性,并在其稳定运行期间,检测其中三类聚磷菌(1,专性好氧聚磷菌;2,既能以氧气又能以硝酸根为电子受体吸磷聚磷菌;3,能以氧气和硝酸根为电子受体,也能以亚硝酸根为电子受体吸磷的聚磷菌)的比例随运行时间加长的变化情况,确定在没有强化反硝化聚磷菌所需的缺氧条件下,A/O-SBR系统中三种聚磷菌的比例。结果表明反应器在长期运行中COD、PO43-和TN的去除效率基本稳定。COD、PO43--P和TN的平均去除效率分别为88 %、90%和56%。系统稳定后的反硝化聚磷菌比例在厌氧/好氧交替的SBR中,反硝化聚磷菌的比例能够达到18%,三种菌的比例PO / P、PON / P和PONn /P分别为82%,7%,11%。试验证明部分聚磷菌虽然没有经过厌氧缺氧交替方式运行驯化,但是也有利用硝酸根和亚硝根为电子受体的能力,而且随着系统的稳定运行,反硝化聚磷菌中能够以亚硝酸根为电子受体的聚磷菌比初期时增加了。因此,除磷过程中并非聚磷菌不能与硝酸盐接触,在缺氧状态接触硝酸盐后,部分聚磷菌可以迅速转化为反硝化聚磷菌。第二,反硝化除磷工艺的首要问题是如何选择和富集反硝化聚磷菌(DPB),试验研究在SBR中采取厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺富集DPB来实现对废水的同时脱氮除磷,工艺重点是在好氧阶段开始时投加补充碳源,来抑制好氧吸磷。补充碳源的最佳投加量的确定是关键,试验结果表明补充碳源的补充碳源负荷于12.817.2mgCOD/gMLSS之间(相应的补充碳源量为3040mg/L)最佳。工艺有良好的同时脱氮除磷效果, TN和PO43--P的平均去除率分别为85.5%、91.4%。同时,NO2--N可以作为反硝化聚磷菌的电子受体.研究还表明:在一个SBR周期里,pH值呈有规律变化并和氮磷的吸收释放相关连,通过监测pH值可以初步判断磷释放、氨氮转化和磷吸收的终点。采用AOA工艺富集反硝化聚磷菌实现了在SBR中同时脱氮除磷,比起AO-SBR,AOA-SBR同时脱氮除磷性能更好。更为重要的是反硝化聚磷菌在吸磷的同时可以进行反硝化脱氮,利用其体内PHB的“一碳两用”来实现同步除磷脱氮,不仅解决了反硝化细菌和聚磷菌对碳源需要的矛盾,达到了节省废水中的有机碳源和节省能源的双重目的,而且减少了剩余污泥量,这对低C/N比废水的同步除磷脱氮是非常有利的,无疑会对污水生物除磷脱氮的工程实践产生深远影响。