在工业污水处理工艺中单一的高效脱氮或高效除磷工艺有很多, 如NPR工艺、SHARON工艺、CANON工艺等。其中, 厌氧氨氧化工艺因无需碳源及曝气, 在脱氮方面极具优势。而在除磷方面, 反硝化除磷相比传统的除磷工艺, 在碳源和曝气量需求方面也大大减少, 且产泥量大大降低。若能实现两者的耦合协同, 则可解决脱氮效果好而除磷不佳或除磷效果好而脱氮不充分的问题, 其对推动同步脱氮除磷的实际应用有着重要的意义。
反硝化除磷首先是在厌氧条件下, 利用反硝化聚磷菌 (DPB) 进行充分释磷;然后在缺氧条件下, 以硝酸盐作为电子受体过量吸收水体中的正磷酸盐储存在细胞体内。反硝化除磷利用水体中的有机物和氧气完成释磷和吸磷, 有效降低了水体中的碳氮比和溶解氧, 可为厌氧氨氧化创造良好的环境条件。同时, 厌氧氨氧化过程产生的硝酸盐又可作为反硝化除磷的电子受体被吸收利用, 两者互补, 弥补了单一条件下的不足, 这为两者的耦合提供了可能。
反硝化除磷可消耗有机物与氧气, 减少了两者对厌氧氨氧化的抑制与毒害作用;同时厌氧氨氧化产生的硝酸盐可作为电子受体氧化PHB产能用于吸磷, 这为两者的耦合提供了理论可能。厌氧氨氧化菌与反硝化聚磷菌在泥水表层底泥中均能被发现, 且其在电子受体、有机物、溶解氧及温度方面具有相似的可控范围, 这为两者的耦合提供了生存可能。综合厌氧氨氧化与反硝化除磷影响因素分析结果得出, 通过控制温度为30～35℃, DO为0.2～0.5 mg/L, pH为7.5～8.0, 并根据菌群的活性, 调节进水有机物浓度和亚硝酸盐浓度, 可实现两者的协同耦合。
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