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生物除磷新技术-反硝化聚磷菌除磷工艺
反硝化除磷机理
反硝化除磷就是在厌氧/缺氧环境交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该聚磷菌能利用NO3-作为电子受体，通过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。大限度地减少碳源需求量，实现了能源和资源的双重节约。反硝化除磷能节省COD约50%，节省氧约30%，剩余污泥量减少50%左右。
大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧3个阶段后，约占50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌(DPB的除磷效果相当于总聚磷菌的50%左右)。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB的电子受体，另一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着DPB属微生物，而且通过驯化可得到富集DPB的活性污泥。
反硝化除磷工艺
该技术对城市污水特别是C/N比较低的污水有很好的处理效果。目前满足DPB所需环境和基质的工艺有单双两级。在单级工艺中，DPB细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧/缺氧/好氧3种环境，具代表性的是BCFS工艺。在双级工艺中，硝化细菌独立于DPB而单独存在于某一反应器中，Dephanox工艺和A2N工艺是具代表性的双级工艺。
BCFS工艺 BCFS工艺是在UCT工艺及原理的基础上开发的。其工艺流程如图1。改进在于增加了2个反应池，接触池与混合池;增加了2个混合液循环Q1和Q3。接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余COD;有效防止污泥膨胀。混和池的功能为：大程度地保证污泥再生而不影响反硝化或除磷;容易控制SVI;大程度地利用DPB以获得少的污泥产量。混合液循环Q1的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮的作用。
BCFS将生物、化学除磷工艺合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的佳去除过程。由于充分利用BCFS工艺中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产量较低。目前，荷兰BDG与WGS工程咨询公司争对BCFS技术合作开发设计出同心圆反应池，实现了计算机自动控制。但是该工艺回流系统较复杂且总回流比高，同时在流程上比较复杂，污水处理厂通常采用同心圆构型，运行管理相对复杂，运行成本相对较高。
Dephanox工艺
以厌氧污泥中PHB为反硝化碳源的工艺，取得了良好的除磷脱氮效果，之后，据此提出了具有硝化和反硝化除磷双泥回流系统的Dephanox工艺。Dephanox工艺是在厌氧池和好氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池。固定膜反应池的功能在于可以避免由于氧化作用而造成的有机碳源的损失和稳定系统的硝酸盐浓度。污水在厌氧池中释磷，在沉淀池中进行泥水分离，含氨较多的上清液进入固定膜反应池进行硝化，
被沉淀的污泥则与固定膜反应池中的NO一同进入缺氧段，完成反硝化和摄磷。此工艺的优点在于能解决除磷系统反硝化碳源不足的问题和降低系统的能耗，降低剩余污泥量且COD消耗量低。
A2N工艺
把硝化菌和反硝化聚磷菌在不同的污泥系统分别进行培养，即双污泥系统，简称为A2N工艺。A2N连续流反硝化除磷脱氮双泥系统利用DPB体内PHB的“一碳两用”来实现脱氮除磷，从而为改良现有污水生物脱氮除磷工艺提供了一个新思路。A2N-SBR工艺是一种新兴的双泥反硝化除磷工艺，由AAO-SBR反应器和N-SBR反应器组成。AAO-SBR的主要功能是去除COD和反硝化除磷脱氮;N-SBR的反应器主要起硝化作用，这2个反应器的活性污泥是完全分开的，只将各自沉淀后的上清液相互交换。
连续流双泥系统反硝化脱氮除磷的特性，研究发现，A2N双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自佳的环境中生长，利于系统脱氮除磷的和稳定，当C/N提高到6.49，TN、TP、COD的去除率分别为92.7%、97.95%、95%。
A2N工艺在实际应用中面临的主要问题是：当缺氧段硝酸盐量不充足时磷的过量摄取受到限制，而硝酸盐量富余时硝酸盐又会随回流污泥进入厌氧段，干扰磷的释放和聚磷菌PHB的合成。
反硝化除磷技术将反硝化脱氮和生物除磷两者相结合，是可持续发展的污水生物处理工艺。现在已经由实验研究转向工程应用，具有极好的发展前景。 现代生物技术在废水处理中的应用
废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。
固定化微生物技术 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用。
生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除 1～3gCOD ，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。 | 
