MSBR系統(tǒng)生物除磷脫氮機(jī)理
根據(jù)目前普遍接受的 Comeau 等人提出的生物除磷理論：在厭氧條件下，活性污泥中的聚磷微生物將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到胞外，以此為能量吸收污水中的易降解有機(jī)物(如：揮發(fā)性脂肪酸，VFA) ，并將其合成為聚β羥基丁酸( PHB)儲存在體內(nèi)。在好氧條件下，聚磷微生物以游離氧作為電子受體氧化胞內(nèi)儲存的PHB，利用反應(yīng)產(chǎn)生的能量從污水中過量攝取磷并合成為聚磷酸鹽儲存于胞內(nèi) ，微生物好氧攝取的磷遠(yuǎn)大于厭氧釋放的磷，通過排放剩余污泥實(shí)現(xiàn)除磷。MSBR系統(tǒng)對除磷脫氮具有良好的效果和穩(wěn)定性(如同 A2/ O 除磷脫氮系統(tǒng)相比)，這是由其工藝特點(diǎn)決定的。根據(jù) MSBR系統(tǒng)的工藝流程，在空間和時(shí)間上可以認(rèn)為系統(tǒng)是按照以下方式進(jìn)行的：原污水 →厭氧 →好氧 →缺氧→好氧 →混合液回流(或沉淀出水) 。
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這種運(yùn)行方式相當(dāng)于兩級A/ O 系統(tǒng)的串聯(lián)，對除磷十分有利： ①聚磷微生物經(jīng)過厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境，聚磷微生物在厭氧池形成的吸磷動力可以充分地得以利用;而在 A2/ O系統(tǒng)中，厭氧釋磷后要先經(jīng)過生化效率較低的缺氧階段再到好氧階段，會使在厭氧環(huán)境中形成的吸磷動力有所損失。②系統(tǒng)中的污泥(排放的剩余污泥除外)可以全部完整地經(jīng)過厭氧Ο 好氧環(huán)境，完成磷的厭氧釋放和好氧吸收過程使系統(tǒng)的除磷效率得以提高;而A2/ O 系統(tǒng)存在混合液回流，這部分污泥未經(jīng)過厭氧狀態(tài)，會降低除磷效率。③全部污泥完整地經(jīng)過厭氧Ο 好氧環(huán)境，有助于污泥中聚磷微生物的增長富集。④系統(tǒng)的回流污泥經(jīng)過了脫氮處理，消除了 NO-x - N 的干擾，使聚磷微生物能夠在絕對厭氧環(huán)境中進(jìn)行聚磷的水解和釋放。
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從系統(tǒng)的運(yùn)行方式可以看出，脫氮作用是通過后置反硝化完成的。但污水經(jīng)過了厭氧、好氧階段的反應(yīng)，有機(jī)物濃度已大為降低，反硝化作用所需的有機(jī)碳源是如何滿足的呢? 傳統(tǒng)的反硝化理論顯然難以圓滿解釋這一問題，我們有理由得出這樣的結(jié)論：微生物是利用細(xì)胞內(nèi)儲存的有機(jī)物進(jìn)行了反硝化，即內(nèi)碳源反硝化。利用內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化具有很多優(yōu)點(diǎn)：可以取消前置反硝化常見的內(nèi)回流系統(tǒng)，降低能耗，使系統(tǒng)的運(yùn)行更為合理;另外還無需添加碳源。利用內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化在國外已有報(bào)道，但對其機(jī)理的研究尚處于起步階段，許多問題還有待于進(jìn)一步的研究。
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