活性污泥法除磷的原理就是人為創(chuàng)造生物超量除磷過程,實現(xiàn)可控的除磷效果。這個過程必須通過創(chuàng)造厭氧環(huán)境利用厭氧微生物的作用來實現(xiàn)生物除磷過程。
在沒有溶解氧或硝態(tài)氮存在的條件下,兼性細菌通過發(fā)酵作用將溶解性BOD5轉化為低分子揮發(fā)性有機酸VFA。聚磷菌吸收這些發(fā)醇產物或來自原污水的VFA,并將其運送到細胞內,同化成胞內碳能源儲存物質PHB,所需的能量來源于聚磷的水解以及細胞內糖的酵解,并導致磷酸鹽的釋放。在好氧條件下,聚磷菌的活力得到恢復,并以聚磷的形式存儲超過生長所需要的磷量,通過PHB的氧化代謝產生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,能量以聚磷酸高能鍵的形式捕集存儲,磷酸鹽從水中被去除。產生的富磷污泥(新的聚磷菌細胞),通過剩余污泥的形式得到排放,從而實現(xiàn)將磷從水中除去的目的。從能量角度看,聚磷菌在無氧條件下釋放磷獲取能量以吸收廢水中溶解性有機物,在好氧狀態(tài)下降解吸收溶解性有機物獲取能量以吸收磷。
除磷的關鍵是厭氧區(qū)的設置,可以說厭氧區(qū)是聚磷菌的生物選擇器。由于聚磷菌能在短暫的厭氧條件下,優(yōu)先于非聚磷菌吸收低分子基質(發(fā)酵產物)并快速同化和儲存這些發(fā)酵產物,即厭氧區(qū)為聚磷菌提供了競爭優(yōu)勢。這樣一來,能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統(tǒng)中得到選擇性增殖,并可通過排除高含磷量的剩余污泥達到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一個好處是抑制了絲狀菌的增殖,避免了產生沉淀性能較差的污泥的可能,因此厭氧好氧生物除磷工藝一般不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。
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