活性污泥法除磷的原理和影响生物除磷效果的因素

一、活性污泥法除磷的原理

污水生物除磷的原理就是人为创造生物除磷过程，实现可控的除磷效果。这个过程必须通过创造厌氧环境，利用厌氧微生物的作用来实现生物除磷过程。

在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为低分子挥发性有机酸（VFA）。

聚磷菌吸收这些发酵产物，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB(聚β-羟基丁酸酯），所需的能量来源于聚磷的分解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。

在好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需要的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。

产生的富磷污泥（新的聚磷菌细胞），通过剩余污泥的形式得到排放，从而实现将磷从水中除去的目的。从能量角度看，聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收污水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。有实验资料表明，厌氧状态下每释放1g磷，好氧状态下可以吸收2~2.4g磷。细胞内吸收磷的高磷污泥最终以剩余污泥的形式排出。

除磷的关键是厌氧区的设置。由于聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，优先于非聚磷菌吸收低分子基质（发酵产物）并快速同化和储存这些发酵产物，

即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势，能吸收大量磷的聚磷菌能在处理系统中得到选择性增殖，并通过排出高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。

这种选择性增殖的另一个好处是抑制了丝状菌的增殖，避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀现象。
二、影响生物除磷效果的因素有哪些？
    影响生物除磷效果的因素有溶解氧、厌氧区硝态氧、温度、污泥龄、pH值及BOD负荷有机物性质等。
（1）溶解氧的影响
    必须在厌氧区中控制严格的厌氧条件，一般厌氧段的DO应该严格控制在0.2mg/L以下；好氧段的DO控制在2mg/L左右。

（2）厌氧区硝态氮的影响
    硝态氮包括硝酸氮和亚硝酸氮，其存在同样也会消耗有机基质而抑制聚磷菌对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。
（3）温度的影响
  温度对除磷的影响不如对生物脱氮过程明显，因为在高温、中温、低温条件下，都有不同的菌群具有生物脱磷的能力，试验表明，在5~30℃的范围内，都可以得到很好的除磷效果。
（4）污泥龄的影响
    由于生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥以除磷的，因此剩余污泥量的多少将决定系统的脱磷效果。一般来说，泥龄越短，污泥含磷量越高，排放的剩余污泥量也越多，越可以取得较好的脱磷效果。短的泥龄还有利于好氧段控制硝化作用的发生，从而便利于厌氧段的充分释磷，
（5）pH值的影响
    pH 值在6~8的范围内时，磷的厌氧释放比较稳定。pH值低于6.5时生物除磷的效果会大大下降。

（6）BOD负荷和有机物性质的影响

进水中是否含有足量的有机基质提供PHB，是关系到聚磷菌在厌氧调节下能否顺利生存的重要因素。一般认为，进水中 BOD/TP>15才能保证聚磷菌有着足够的基质需求而获得良好的除磷效果。