活性污泥法除磷的原理就是人為創造生物超量除磷過程,實現可控的除磷效果。這個過程必須通過創造厭氧環境利用厭氧微生物的作用來實現生物除磷過程。
在沒有溶解氧或硝態氮存在的條件下,兼性細菌通過發酵作用將溶解性BOD5轉化為低分子揮發性有機酸VFA。聚磷菌吸收這些發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的設置,可以說厭氧區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,優先于非聚磷菌吸收低分子基質(發酵產物)并快速同化和儲存這些發酵產物,即厭氧區為聚磷菌提供了競爭優勢。這樣一來,能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統中得到選擇性增殖,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污泥膨脹現象。
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