聚磷菌的培养

聚磷菌的培养

背景：污水中的磷和氮含量过高是造成水体富营养化的主要因素。而其中的磷不像氮那样可以结合氧转化为气体，含磷的气态物质（PH3）又不易转化，所以污水除磷一直都用生物除磷法。即用细菌等微生物来摄取水中的磷，达到除磷的效果。而为了提高微生物除磷的效率、便于和其他材料协同使用，筛选、培养除磷细菌也是必不可少的工作。

培养菌种\菌落：聚磷菌（PAOs）

菌落来源：废水除磷工艺中的活性污泥

菌落组成：主要由β—2亚群紫色细菌、不动杆菌、红环菌属和绿单胞菌属组成；其中不动杆菌为主导细菌，除磷作用突出

聚磷菌除磷机理：

①好氧条件下，聚磷菌不断摄取并氧化分解有机物，产生的能量一部分用

于磷的吸收和聚磷的合成，一部分则使ADP与H3PO4结合，转化为ATP

而储存起来。细菌以聚磷的形式在细胞中储存磷，其量可以超过生长所

需，这一过程称为聚磷菌磷的摄取。处理过程中，通过从系统中排除高

磷污泥以达到除磷的目的。

②在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成

ADP。这一过程称为聚磷菌磷的释放。

聚磷菌除磷则就是通过以上两种过程完成的。

培养过程：

1、材料准备

1.1取样：

从实验室运行稳定的厌氧\缺氧SBR反应器中，取富含反硝化聚磷菌的

活性污泥做为实验样品。

1.2培养基配方：

( 1 ) 牛肉膏蛋白胨培养基（L1-）：蛋白胨10 g；牛肉膏3 g；NaCl 5 g；琼

脂20 g ；p H 7.2 ，用于反硝化聚磷菌的分离、纯化

( 2) 缺磷培养基（L1-）：CH3COONa 2g ；Na2HPO4·2H2O 23 mg；

CaCL2·2H2O 11 mg；NH4C1 152.8mg；MgSO4·7H2O 81.12 mg；

K2SO4 17.83 mg；HEPES缓冲液7 g；微量元素)1( 2 mL；p H 7.2

( 3) 富磷培养基（L1-）：CH3COONa 2g；K2PO4 25mg；NH4C1 305.52 mg；

MgSO4·7H2O 91.26 mg；CaC12·2H2O 25.68mg；PIPES缓冲

液8.5 g ；2 m L 微量元素；p H 7 .2

( 4 ) 硝酸盐还原产气试验培养基（L1 ）：牛肉膏3 g ；蛋白胨5g ；KNO3 1 g ；

p H 7.4 。

2~4类培养基用于反硝化聚磷菌的筛选。

2、培养基制作

2.1牛肉膏蛋白胨培养基

A 根据需要计算每个培养基所需要的药品质量

B 按培养基配方、具体计算量和比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl放入

烧杯中。(牛肉膏可用玻棒挑取，放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶化后倒

入烧杯)

C先在上述烧杯中加入少于所需要的水量，用玻棒搅匀，再将称好的琼脂放入已溶化的药品中，然后在石棉网上加热使其溶解、溶化。（在琼脂溶化的过程中，需不断搅拌，以防琼脂糊底使烧杯破裂）最后补足所失的水分到所需的总体积。

D 用精密pH试纸测量培养基的原始pH值，如果pH偏酸，用滴管向培养基中逐

滴加入1mol/L NaOH，边加边搅拌，直至pH达7．2。反之，则用1mol/L HCl

进行调节。（注意pH值不要调过头，以避免回调）

E 将或加热融化后的培养基冷至50℃左右，以无菌手续倾人灭菌平皿内，轻摇平

皿底，使培养基平铺于平皿底部，再次高压灭菌，之后待其凝固即可。（灭菌后的培养基要放入37℃养箱中培养24小时，以检验灭菌的效果）

F 检验合格的培养基编号待用。可放在4℃冰箱内保存，但是不宜存放时间过久

2.2缺磷培养基

A 根据需要计算每个培养基所需要的药品质量

B 按培养基配方、具体计算量和比例依次准确地称取各类药品。先在三角烧瓶中

加入少量蒸馏水，再加入各种称量好的药品

C 搅拌、适当加热使药品溶解，并加蒸馏水至所需体积

D用精密pH试纸测量培养基的原始pH值，如果pH偏酸，用滴管向培养基中逐滴加入1mol/L NaOH，边加边搅拌，直至pH达7．2。反之，则用1mol/L HCl

进行调节。（注意pH值不要调过头，以避免回调）

E用滤纸过滤，直至液体培养基清晰便于观察即可

F根据需要将培养基分装于各个三角烧瓶中，高压灭菌。（灭菌后的培养基要放入37℃养箱中培养24小时，以检验灭菌的效果）

G检验合格的培养基编号待用。可放在4℃冰箱内保存，但是不宜存放时间过久2.3富磷培养基

同“缺磷培养基”

2.4硝酸盐还原产气试验培养基

A根据需要计算每个培养基所需要的药品质量

B按培养基配方、具体计算量和比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨、KNO3放

入烧杯中。(牛肉膏可用玻棒挑取，放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶化后

倒入烧杯)

C搅拌、适当加热使药品溶解，并加蒸馏水至所需体积

D 用滤纸过滤

E根据需要将培养基分装于各个三角烧瓶中，高压灭菌。（灭菌后的培养基要放入

37℃养箱中培养24小时，以检验灭菌的效果）

F 检验合格的培养基编号待用。可放在4℃冰箱内保存，但是不宜存放时间过久

2、菌株的分离、纯化、筛选

2.1菌株的分离、纯化：

A）取10m L污泥至装有90mL无菌水三角瓶中，加入玻璃珠，将三角

瓶放入空气振荡器中，把污泥充分摇匀打碎。

B）打碎后的污泥经倍比稀释，在牛肉膏蛋白胨培养基上采用涂布平板

法)2(分离、纯化)3(。

2.2菌株初筛：

A）选取分离、纯化后所得斜面菌种，首先在缺磷的乙酸合成培养基中

进行预培养（按分组）：先用1 mol／L的氢氧化钠将pH值调到7，然后

各组培养物在30℃、140r／min的摇床)4(上过夜培养。

B）菌体细胞以10000r／min离心出来，之后用无菌蒸馏水洗涤、离心，

重新悬浮于富磷培养基中（整个过程均在无菌操作台上进行），然后在

30℃摇床中进行扩大培养，

C）培养24h后，每组大约取10 mL菌液，滤纸过滤取澄清的无菌液体

培养基，利用钼锑抗分光光度法测定接种后 3

PO-P 含量的变化。

4

D）取摄磷率高于50％的菌株分别进行硝酸盐还原产气试验)5(、异染颗

粒染色)6(和聚—β—羟丁酸(PHB)颗粒染色)7(试验。既能过量摄磷又具

有反硝化功能并有异染颗粒和PHB颗粒的菌株即为高效DNPAOs

2.3*菌株复筛（本步骤是为了筛选耐低温的聚磷菌，若对低温没有要求则可以省去）：

A）通过设置温度梯度的方法对各株菌进行降温驯化培养。驯化培养过

程按30℃一25℃一18℃一11℃一8℃温度梯度进行（模拟自然降温）。

B）接种采用10％梯度接种的方法，即：将上一梯度上培养48h的菌液

取出10％接种于下一个温度梯度的培养基中，在恒温培养箱培养。

C）各菌在每个温度梯度上采用上述方法分别测定培养24h后的生长量、

培养基中磷含量的变化。

D）将生长量受温度影响较小且除磷能力变化幅度较小的菌株选出。这样的菌株就是耐低温高效DNPAOs。

3*、菌株鉴定（若只需要使用细菌，不需要研究特性，该步骤可以省略）将复筛中生长量受温度影响较小且除磷能力变化幅度较小的菌株选出。

通过电镜照片观察其单个细菌形态、细菌群落形状和颜色；测试其葡萄糖氧化特性、淀粉水解特性、酶水解特性等，结合《细菌鉴定手册》确定细菌种类。

4、扩大培养

将复筛过程中选出的耐低温高效聚磷菌重新接种于培养基中，在恒温培养箱内进行扩大培养。

5、注释

（1）微量元素混合液配方：

取材（L1 ）：FeSO4·7H2O 40g；MnSO4·n H20 10g，A1C13·6H20 10g，

CoC124g，ZnSO4·7H2O 2g，Na2MoO4·2H20 2g，CuC12·2H2O 1g，

H3BO4 0.5g 。溶解于5mol／L HC1溶液当中

（2）涂抹平板法：先将培养基熔化后趁热倒入分好组的无菌平皿中待其凝固（培养基制作工序已完成），用无菌吸管吸取稀释了的菌液对号接种在不同编号的平皿或平板上，再用无菌刮铲将菌液在平板上涂抹均匀。将涂抹好的平板平放于桌上20—30min，使菌液渗透入培养基内，然后将平板倒转，保温培养（可放在恒温培养箱内），至长出菌落。

（3）分离、纯化：初次用稀释液进行涂布平板法进行培养后，培养皿上的原稀释液中的单一细胞经过多次增殖后形成一个菌落，即不同培养基上会形成不同菌落。取单个不同菌落制成悬液，重复涂布平板法分离数次，便可得到纯培养物，即培养基上只生长单种菌落。分离出该类菌落并编号以便于筛选。

（4）摇床：这里所指的摇床是指在实验室使用的生物细胞培养摇床。摇床通过摇动来培养微生物或细胞，同时进行温度和二氧化碳控制。一般多为悬浮细胞培养。

它不但具备温度控制、湿度控制、二氧化碳控制功能，还具有光照控制以及高性能的保温密封功能及可消毒灭菌的功能。

（5）硝酸盐还原产气试验：

准备甲液（对氨基苯磺酸0.8g+5mol／L醋酸100ml；乙液（α-奈胺

0.5g+5mol/L醋酸100ml）

将细菌接种于硝酸盐培养基中，于35℃培养1～2d；将甲、乙液等量混合后（约0.1ml）加入培养基内，观察结果。出现红色为阳性，即硝酸盐被还原，细菌具有反硝化作用。

（6）异染颗粒染色：

可以购买专门的异染颗粒染色剂进行染色，也可以用甲苯胺蓝、次甲基蓝染色（不呈蓝色而呈紫红色则证明有异染颗粒）

（7）聚—β—羟丁酸(PHB)颗粒染色：

苏丹黑B染色,PHB颗粒呈黑绿色

材料制作整理：刘冬

指导老师：刘德启

高效聚磷菌的筛选

磷矿废水中高效聚磷菌的筛选 近年来我国水体富营养化越来越严重，水体受到污染不仅破坏了环境与动植物的生存也影响了人们的生活和人们的工农业发展。而水体富营养化都与水中的磷含量剧增有关，所以除去水中的磷对治理水体富营养化特别重要，这也是个社会非常关注的问题。我校的南湖水体污染特别严重是我校的美中不足。 关键词：生物去磷聚磷菌筛选环境污染污水处理 目前城市污水处理主要使用生物除磷，它是利用聚磷菌一类的微生物从水中摄取磷，并将磷存于体内，在水低形成高磷的污泥，达到了去磷防水体富营养化的效果。聚磷菌是生物除磷的决定生物，而聚磷菌的工作受到环境的影响，如氧浓度，PH值，温度等，且不同的聚磷菌的聚磷能力不同，所以要想达到高去磷的效果就必须筛选出聚磷效率高的菌种 .实验材料与方法 1.1主要的的仪器设备 摇床，超净工作台，全自动高压灭菌锅，培养箱，电子天平，酸度计，离心机,可见分光光度计，培养皿20个，细菌过滤器，移液枪（100ul和1000ul），量筒（10ml和50ml各一个)，锥形瓶（150ml,250ml和500ml），草酸铵结晶紫，革兰氏碘液，95%的酒精，石碳酸复染红，显微镜，载玻片及盖玻片。 1.2主要的试剂 微生物分离纯化用的试剂均是国产分析纯，主要有牛肉膏，蛋白胨，琼脂，乙酸钠，磷酸氢二钾，硫酸镁，硫酸亚铁，氢氧化钠硫酸铵，钼酸钾，抗坏血酸，酒石酸锑钾，磷酸二氢钾，氢氧化钾过硫酸钾，MOPSHighPurityGrade,Tricine,X--Pi. 1.3样本采集 磷矿废水 1.4培养基及溶液 （1)YG培养液：酵母侵膏1g,葡萄糖1g，K2HPO4 0.3g KH2PO4 0.25g 七水硫酸镁0.2g, 蒸馏水1000ml. （2)MOPS培养基:100ml的10*MOPS 8.370g, tricine 0.717g, 30ml的去离子水，10mol/L KOH调PH到7.4. 总体积44ml. 0.01mol/L, 硫酸亚铁1ml，按下列加：氯化铵（1.9mol/L)5ml, 硫酸钾（0.276mol/L)1ml,二水氯化钙0.02mol/L)0.025ml, 六水氯化镁（2.5mol/L)0.21ml, NaCl(5mol/L)10ml, 微量元素混合液0.02ml, 葡萄糖0.1g, )取25ml置于两个500ml的三角瓶中，向一个三角瓶加0.0087gK2HPO4，成为限磷培养基。另一个加0.1732gK2HPO4成为过磷培养基。两瓶分别加离子水后用细菌过滤器过滤分别装于灭菌的150ml三角瓶中。 （3)LB培养基：酵母清膏5g蛋白胨10g，氯化钠5g，水1000ml，pH7.0~~~7.2 实验方法 1.聚磷菌的筛选： （1)聚磷菌的分离，纯化与保存。将水样充分摇匀后，用移液枪取0.5ml水样于4.5ml的无

聚磷菌的培养(借鉴材料)

聚磷菌的培养 背景：污水中的磷和氮含量过高是造成水体富营养化的主要因素。而其中的磷不像氮那样可以结合氧转化为气体，含磷的气态物质（PH3）又不易转化，所以污水除磷一直都用生物除磷法。即用细菌等微生物来摄取水中的磷，达到除磷的效果。而为了提高微生物除磷的效率、便于和其他材料协同使用，筛选、培养除磷细菌也是必不可少的工作。 培养菌种\菌落：聚磷菌（PAOs） 菌落来源：废水除磷工艺中的活性污泥 菌落组成：主要由β—2亚群紫色细菌、不动杆菌、红环菌属和绿单胞菌属组成；其中不动杆菌为主导细菌，除磷作用突出 聚磷菌除磷机理： ①好氧条件下，聚磷菌不断摄取并氧化分解有机物，产生的能量一部分用 于磷的吸收和聚磷的合成，一部分则使ADP与H3PO4结合，转化为ATP 而储存起来。细菌以聚磷的形式在细胞中储存磷，其量可以超过生长所 需，这一过程称为聚磷菌磷的摄取。处理过程中，通过从系统中排除高 磷污泥以达到除磷的目的。 ②在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成 ADP。这一过程称为聚磷菌磷的释放。 聚磷菌除磷则就是通过以上两种过程完成的。 培养过程： 1、材料准备 1.1取样： 从实验室运行稳定的厌氧\缺氧SBR反应器中，取富含反硝化聚磷菌的 活性污泥做为实验样品。 1.2培养基配方： ( 1 ) 牛肉膏蛋白胨培养基（L1-）：蛋白胨10 g；牛肉膏3 g；NaCl 5 g；琼 脂20 g ；p H 7.2 ，用于反硝化聚磷菌的分离、纯化 ( 2) 缺磷培养基（L1-）：CH3COONa 2g ；Na2HPO4·2H2O 23 mg； CaCL2·2H2O 11 mg；NH4C1 152.8mg；MgSO4·7H2O 81.12 mg； K2SO4 17.83 mg；HEPES缓冲液7 g；微量元素)1( 2 mL；p H 7.2

聚磷菌

生物强化除磷中的聚磷菌利用比较普遍，目前也是生物除磷的主要研究方向，本文详细介绍聚磷菌的除磷原理及影响因素！ 一、除磷原理 聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。 在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。而好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。 二、影响因素 生物除磷的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、RBCOD含量、糖原。 （1）温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 （2）PH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。

反硝化聚磷菌同步解决脱氮除磷两大问题

反硝化聚磷菌同步解决脱氮除磷两大问题 01 反硝化除磷机理 反硝化除磷就是在厌氧 /缺氧环境交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该聚磷菌能利用 NO3-作为电子受体，通过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。最大限度地减少碳源需求量，实现了能源和资源的双重节约。反硝化除磷能节省 COD 约 50%，节省氧约 30%，剩余污泥量减少 50%左右。 大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧 3个阶段后，约占 50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌（DPB的除磷效果相当于总聚磷菌的 50%左右）。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB 的电子受体，另一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着 DPB 属微生物，而且通过驯化可得到富集 DPB 的活性污泥。 02 反硝化除磷工艺 该技术对城市污水特别是 C/N 比较低的污水有很好的处理效果。目前满足 DPB 所需环境和基质的工艺有单双两级。在单级工艺中，DPB 细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧／缺氧／好氧 3种环境，最具代表性的是 BCFS 工艺。在双级工艺中，硝化细菌独立于DPB 而单独存在于某一反应器中，Dephanox 工艺和A2N 工艺是最具代表性的双级工艺。

1、BCFS 工艺 BCFS 工艺是在 UCT 工艺及原理的基础上开发的。 其工艺流程如图 1。改进在于增加了 2个反应池，接触池与混合池；增加了 2个混合液循环 Q1和Q3 。 接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余 COD；有效防止污泥膨胀。 混和池的功能为：最大程度地保证污泥再生而不影响反硝化或除磷；容易控制 SVI；最大程度地利用 DPB 以获得最少的污泥产量。 混合液循环Q1 的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮的作用。 BCFS 将生物、化学除磷工艺合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的最佳去除过程。由于充分利用BCFS 工艺中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产

聚磷菌

科技名词定义 中文名称：聚磷菌 英文名称：poly-P bacteria 定义：一类可对磷超量吸收的细菌，磷以聚磷酸盐颗粒(异染粒)的形式存在 于细胞内。 应用学科：生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 聚磷菌也叫做摄磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的兼性细菌，在好氧或缺氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。 当活性污泥中的聚磷菌生活在营养丰富的环境中，在将进入对数生长期时，为大量分裂作准备，细胞能从废水中大量摄取溶解态的正磷酸盐，在细胞内合成多聚磷酸盐，如具有环状结构的三偏磷酸盐和四偏磷酸盐；具有线状结构的焦磷酸盐和不溶结晶聚磷酸盐；具有横联结构的过磷酸盐等，并加以积累，供下阶段对数生长时期合成核酸耗用磷素之需。另外，细菌经过对数生长期而进入静止期时，大部分细胞已停止繁殖，核酸的合成虽已停止，对磷的需要量也已很低，但若环境中的磷源仍有剩余，细胞又有一定的能量时，仍能从外界吸收磷元素，这种对磷的积累作用大大超过微生物正常生长所需的磷量，可达细胞重量的6%-8%，有报道甚至可达10%。以多聚磷酸盐的形式积累于细胞内作为贮存物质。

但当细菌细胞处于极为不利的生活条件时，例如使好氧细菌处于厌氧条件下，即所谓细菌“压抑”状态时，聚磷菌能吸收污水中的乙酸、甲酸、丙酸及乙醇等极易生物降解的有机物质，贮存在体内作为营养源，同时将体内存贮的聚磷酸盐分解，以P043—P的形式释放到环境中来，以便获得能量，供细菌在不利环境中维持其生存所需，此时菌体内多聚磷酸盐就逐渐消失，而以可溶性单磷酸盐的形式排到体外环境中，如果该类细菌再次进入营养丰富的好氧环境时，它将重复上述的体内积磷。

高效聚磷菌筛选综述

高效聚磷菌的分离、筛选和效率研究进展摘要：高效聚磷菌的获得是深入把握生物除磷的复杂机制以及优化生物除磷工艺设计的基础。该文对比分析了近年来对高效聚磷菌的分离筛选与效率等方面的研究进展。 关键词：富营养化；生物除磷；聚磷菌 Research Progress of Isolation.Screening and Efficiency of High-efficient Polyphosphate-accumulating Organisms Abstract:Acquisition of high－efficient polyphosphate－accumulating organisms (PAOs) could lay foundation for exploring the complex mechanisms of biological phosphorus removal and optimization of its processing design. This article reviews the methods used in the isolation，screening and genetic building of high－efficient PAOs in recent year. Keywords:eutrophication; biological phosphorus removal; polyphosphate－accumulating organism

我国磷矿资源丰富, 储量约14Gt,仅次于美国、摩洛哥,居世界第三位,是世 界上重要的磷化工产品生产国,年产量近9Mt(以P 2O 5 含量计)[1]。尽管我国磷矿资 源十分丰富,但大部分属沉积磷块岩矿床,以P 2O 5 计占90%以上,这类矿石品位低, 杂质多,P 2O 5 的含量平均值只有17%-22% ,且80%磷矿含镁量偏高,嵌布粒度细[2]。 在开采利用磷矿山的过程中,会产生大量的废水,但是选矿过程是排放废水的主要环节,这是因为在选磷矿的过程中要求磨矿细度高,药耗大,需要大量的工业清水和产生大量工业废水(尾矿水),而且选磷废水中溶有残留的多种浮选药剂(有机物及无机物)和大量选别后的尾矿固体颗粒悬浮物,是具有一定稳定性的多相分散体系[3],其CODcr 、BOD、SS、P等严重超出国家规定的工业废水排放标准,废水的硬度也较大。原成都科技大学磷复肥室开发的弱酸脱镁工艺可使矿中MgO 含量降到0.5 %以下, 但该工艺每处理1t磷矿约产生4t含 MgO、CaO、P 2O 5 、SO 3 、 Fe 2O 3 、Al 2 O 3 和F的废水[4]。 水体富营养化是一类世界性的环境污染问题，在我国，处于富营养化状态的 湖泊有80%以上[5]，而73%以上都达到严重污染程度[5].太湖巢湖和滇池等大型水体多年来都处于富营养化状态，造成巨大经济损失的同时也严重影响周边居民的生产与生活对富营养化防治的关键在于除磷，而强化生物除磷(Enhanced Biological Phosphorus Removal，EBPR) 生态效应与经济效益良好，具有效率高减少二次污染等优点，是目前得到广泛研究与发展的除磷方法，它利用具有超量吸磷能力的聚磷菌(Phosphorus Accumulating Organisms，PAOs)来实现对污水中磷的去除。 聚磷菌不是细菌分类学中的概念，只是对具有超量吸磷特征的一类微生物的总称，所谓超量吸磷，是因为指它们可以把多余的磷以多聚磷酸盐的形式储藏在体内，以备在不良环境中提供能量与营养所以有些聚磷菌菌体的磷含量可达干重的10%以上而且，因为在超量吸磷的过程中可以使外界环境中的磷含量明显减少，聚磷菌就成为了污水生物除磷的主要执行者，目前已报道较多的聚磷菌主要分离自活性污泥，包括:不动杆菌(Acinetobacter sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)[7]、假单胞菌(Pseudomonas sp.)[8]克雷伯氏杆菌(Klebsiellasp.)和产碱杆菌(Alcaligenes sp.) 和节杆菌(Arthrobacter sp.)[9]等。另外，近年来随着分子生态学技术的发展，人们还发现了活性污泥中多种仍未获得纯培养的聚磷菌类群，

反硝化聚磷菌机制总结

反硝化聚磷菌机制总结 本次文献总结主要来源：A2 /O工艺缺氧池中反硝化聚磷菌的比例、特性研究及菌株鉴定；Interaction of denitrification and P removal in anoxic P removal systems；反硝化聚磷菌的SBR 反应器中微生物种群与浓度变化；EBPR系统中聚磷菌与聚糖菌的竞争和调控的基础研究；反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究。 本次文献总结主要总结了硝化反硝化聚磷的机制，及聚磷菌释磷和聚磷速率的一种算法，简单介绍了聚磷微生物的研究。重点介绍了在SBR反应器中一种更为详细的较好的培养富集反硝化聚磷菌的方法及其中微生物种群及其浓度的变化。 有一类聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子载体，同时进行反硝化脱氮和聚磷，称为反硝化聚磷菌。反硝化聚磷菌既可以利用硝酸盐作为电子受体，也可以利用氧气作为电子受体。1、硝化反硝化作用和聚磷作用 污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮形式存在。废水脱氮的基本原理则是利用硝化和反硝化过程，其过程如下： 对于污水中磷的去除则采用聚磷菌聚磷的机制，在乙酸盐作为碳源的条件下，其过程如下： 而丹麦技术大学的Henze等研究者提出了在厌氧和好氧的条件下，聚磷菌体内磷的释放（r PR）和摄取（r PU）的速率可分别用如下Monod方程表示：

其中各字母代表意义如下： 代表乙酸盐与磷酸盐的化学计量系数（HAC/P），为2mol/mol ;K HAC代表乙酸利用速率常数，（HAC/PAO）,kg/（kg.d）;S HAC代表乙酸质量浓度，mg/L ;K S’HAC代表乙 酸去除的饱和常数，mg/L;X PAO代表聚磷菌PAO浓度，mg/L ;代表PO43-的最大比降解速率（PO43-/PAO），kg/(kg.d)；代表PAO的最大产率系数（PAO/ PO43-）,kg/kg；代表磷酸盐中磷的质量浓度，mg/L;代表磷酸盐中磷的饱和常数，mg/L。 2、反硝化聚磷微生物的研究 生物除磷系统中的微生物种群受环境因素如基质、电子受体和碳磷比等影响，主要分为PAOs和非PAOs两大类，它们之间竞争碳源。PAOs多为球杆状，非PAOs称为聚糖菌（GAOs）,多呈四分染色体球状。 随着荧光原位杂交（FISH），变性梯度凝胶电泳（DGGE），16SrRNA靶向寡核苷酸探针等方法在生物除磷系统微生物学研究方面的应用，发现生物除磷系统微生物群落与非除磷系统的微生物群落一样具有很高的多样性。 关于反硝化聚磷菌的研究起步较晚，研究者们发现在生物除磷系统中至少存在两种PAOs，一类可以氧气和硝酸盐作为电子受体的DPAOs，一类只以氧气为电子受体的 non-DPAOs。罗宁等对A2N-SBR反硝化除磷脱氮工艺中的活性污泥进行了分离鉴定，发现假单胞菌属、莫拉氏菌属、肠杆菌科和气单胞菌属占到细菌总数的67%，并具有反硝化聚磷脱氮作用；不动杆菌占28%，没有反硝化聚磷作用，但能在好氧条件下吸磷。 3、聚磷菌与聚糖菌的竞争 Fukase第一次报道了在EBPR系统内有另一类微生物和聚磷菌竞争，可以在厌氧条件下吸收VFA但是不聚磷。Cech和Hartman发现在以葡萄糖或者乙酸为基质的系统中有大量的四联体的球菌，这种系统在厌氧条件下碳被吸收而磷不被去除。最后Mino把它们称为GAO，定义：好氧储存糖原厌氧消耗糖原，以糖原为主要能量来源吸收碳源并且储存为PHA的一类微

除磷菌影响因素

影响因素： 生物除磷的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、RBCOD 含量、糖原。 1、温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 2、pH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓 度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。 3、溶解氧 每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD3mg,致使聚磷生物的生长受到抑制，难以达到预计的除磷效果。厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB。而在好氧区需要较多的溶解氧，以更利于聚磷菌分解储存的PHB类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷。厌氧区的DO控制在0.3mg/l以下，好氧区DO控制在2mg/l以上，方可确保厌氧释磷好氧吸磷的顺利进行。 4、厌氧池硝态氮 厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另一方面，硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体进行反硝化，从而影响其以发酵中间产物作为电子受体进行发酵产酸，从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。每毫克硝酸盐氮可消耗易生物降解的COD8.5mg，致使厌氧释磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下。 5、泥龄 污泥龄越小，除磷效果越佳。这是因为降低污泥龄，可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量，从而削减二沉池出水中磷的含量。但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言，为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求，污泥龄往往控制得较大，这是除磷效果难以令人满意的原因。 6、RBCOD（易降解COD） 研究表明，当以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作为释磷基质时，磷的释放速率较大，其释放速率与基质的浓度无关，仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关，该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示。而其他类有机物要被聚磷菌利用，必须转化成此类小分子的易降解碳源，聚磷菌才能利用其代谢。

反硝化聚磷菌初步简要总结

反硝化聚磷菌总结 主要文献来源：反硝化聚磷一体化设备中的聚磷菌；SBBR 系统反硝化聚磷菌的分离及其鉴定；Effect of influent nutrient ratios and hydraulic retention time (HRT) on simultaneous phosphorus and nitrogen removal in a two-sludge sequencing batch reactor process； 反硝化聚磷菌： 其除磷原理与聚磷菌相类似，聚磷菌是在好氧的条件下氧化聚-β-羟基丁酸盐（PHB）产生能量来吸收水体中的磷酸盐，而反硝化聚磷菌不仅仅可以利用氧气作为电子受体，还能够在缺氧的条件下以硝酸盐（N0X-）作为电子受体来氧化聚-β-羟基丁酸盐（PHB），不仅可以使硝态氮转化为氮气溢出体外，同时过量地摄取污水中的磷酸盐，从而达到除磷和反硝化（脱氮）在同一时期同一环境下进行的目的，同步去除污水的氮与磷。 COD对其影响 在一些通用的生物去除污水中污染物的工艺中，COD通常是作为磷释放和反硝化作用的一个重要限制因素，特别是对比例较低的COD：N的污水。在好养除磷的系统中，聚磷菌需要利用挥发性短链脂肪酸（SCVFAS）除磷，经过实验发现乙酸盐作为其中的碳源时除磷效果最好，当污水中的SCVFAS不足时，需要进行补充，这就增大了污水处理的成本。 而COD对反硝化聚磷菌的影响较低，能够在缺乏碳源的环境中同时去除氮和磷元素。在厌氧/缺氧交替运行的反应器（A2N-SBR）中，反硝化聚磷菌较活跃，与聚磷菌有较相似的代谢作用，同等去除率下，在生物除氮反应器中反硝化聚磷菌的应用使COD得以存留（50%）和省却曝气量（30%），并产生较少的污泥（50%）。 库巴等人在实验室的研究表明厌氧—缺氧/硝化序批式反应器（A2N-SBR）显示稳定的磷和氮去除率，其只在COD-乙酸盐400mg /L能够有效去除15mg/L磷和105mg/L氮, 即最佳流入的COD/N之比为3.4:1 。 在Yayi Wang、Yongzhen Peng等人的文献《Effect of influent nutrient ratios and hydraulic retention time (HRT) on simultaneous phosphorus and nitrogen removal in a two-sludge sequencing batch reactor process》中，研究发现在不同的COD/P的进水中，不管COD进水的变化，进水磷的浓度越高，由于聚磷菌/反硝化聚磷菌可利用的磷增多在菌体内形成聚磷酸盐，所以释放的磷也相应增多。在他人的试验中也发现了同样的现象，在含有较高的磷的强化生物除磷系统中能够聚集较多的聚磷菌并保持较高活性。在Yayi Wang、Yongzhen Peng等人的研究中发现进水的COD/P比例升高，在厌氧--缺氧/硝化作用的SBR反应器（A2N-SBR）中P的去除率随着增加，最终达到约20时，磷的去除率稳定在96%左右。COD/TN的比例对最终磷

污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素

污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影 响因素！ 污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。整个过程必须通过创造厌氧与好氧交替环节利用聚磷菌的作用来实现生物除磷过程。 一、聚磷菌除磷机理 聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。 1）厌氧条件下释磷 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可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB，所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。 2）好氧条件下摄磷 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。 3）富磷污泥的排放 产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。从能量角度来看，

聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。 除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质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。 这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除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。 二、聚磷菌代谢的影响因素 生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥而除磷，其影响聚磷菌代谢的影响因素包括：温度、pH 值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。 1、温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 2、pH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。 3、溶解氧 每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生长受到抑制，难以达到预计的除磷效果。厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB。

聚磷菌的除磷原理及影响因素

聚磷菌的除磷原理及影响因素 污水处理工艺中，生物强化除磷中的聚磷菌利用比较普遍，目前也是生物除磷的主要研究方向，本文详细介绍聚磷菌的除磷原理及影响因素！ 一、除磷原理 聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。 如图所示，在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。而好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。 二、影响因素 生物除磷的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、RBCOD含量、糖原。 （1）温度 温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 （2）PH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。（3）溶解氧 每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD3mg,致使聚磷生物的生长受到抑制，难以达到预计的除磷效果。厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB。

生物除磷的基本原理

生物除磷基本原理 目前被研究人员普遍认同的生物除磷理论为：在厌氧／好氧条件下培养出的聚磷微生物，在经过厌氧段的释磷后，能够在好氧段超其生理需要的吸收磷，并将其以聚合磷的形式储存在体内，形成聚磷污泥，并最终通过污泥的排放达到从污水中除磷的目的，其除磷过程的具体表述为如下几个部分： 厌氧释磷：在厌氧段，有机物通过微生物的发酵作用产生挥发性脂肪酸(VFAs)，聚磷菌(PAO)通过分解体内的聚磷和糖原产生能量，将VFAs摄入细胞，转化为内贮物，如PHB( 聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB),是 一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的碳源类贮藏物,不溶于水,而溶于氯仿,可用尼罗蓝或苏丹黑染色,具有贮藏能量,碳源和降低细胞内渗透压等作用)。其所需的能量来 自聚磷酸盐的水解，并将磷以正磷酸盐的形式释放到污水中。好氧吸磷：在好氧段，以PHB形式贮存的的碳源物质氧化，同时释放的能量被聚磷微生物利用从污水中吸收过量的正磷酸盐，以合成新的细胞，形成富磷污泥。生物除磷的影响因素包括：温度、溶解氧、pH值、厌氧区硝态氮、基质类型。 （1）温度 生物除磷微生物包括嗜冷、嗜热和中温异养微生物，所以温度对于生物除磷的影响不大，在一般水温条件下，生物除磷都可以正常运行。Kang等人的研究表明，在A／O工艺中，当温度在10℃以上时，生物的除磷效果不受温度影响。 （2）溶解氧 厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB。而在好氧区需要较多的溶解氧，以更利于聚磷菌分解储存的PHB 类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷。 （3） pH值 在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH 下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。 （4）厌氧区硝态氮 厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。另一方面，硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体进行反硝化，从而影响其以发酵中间产物作为电子受体进行发酵产酸，从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。 （5）基质类型 Gerber等研究表明，当以乙酸、丙酸和甲酸等小分子有机酸作为释磷基质时，磷的释放速率较大，其释放速率与基质的浓度无关，仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关，该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示。而其他类有机物要被聚磷菌利用，必须转化成此类小分子有机酸。

内涵聚磷菌繁殖特性

你这问题问的挺专业，实际上最近这两天我也一直在考虑着问题，首先我建议你有时间看看可持续污水废物处理技术，这本书对脱氮除磷有一定的研究。 其次我谈谈我个人对你问的问题的一点看法，不一定成熟，但是也代表个人的一点思考。 实际上，目前对于除磷的原理研究依旧不是很明确，甚至具体是哪一种细菌起的作用仍然不清楚，通常情况都是以菌群作为研究对象，我们叫他聚磷菌PAOs。 一般来说，生物都有自己的独特性状，但是作为生物都有统一的一面，那就是过度繁殖的特性，生物利用数量上的优势，压倒别的生物，达到繁衍的目的，同理微生物也不例外。在一些特定情况下，微生物在数量上取得竞争的优势，达到抑制其他生物生长的目的。 同理聚磷菌也拥有这样的特性，他们表现出来的形状也是为了自身的繁殖。而且在磷酸盐浓度降低的情况下，会抑制聚磷菌的生长，也就是为什么聚磷菌需要调试才能正常运行。 这一过程主要就是几样物质，VFA（挥发性脂肪酸），PHA（聚羟基脂肪酸），PO（磷酸盐），PP（多聚磷酸盐） 厌氧条件下，PAOs吸收VFA转化为PHA，这一过程PP高能键断裂为这一过程释放能量，同时释放出磷酸盐，而磷酸盐浓度升高，恰恰是我们说的能够利于PAOs生长繁殖 好氧条件下，正好与其相反，吸收Po形成PP，而此时的能源则是PHA，如厌氧过程所说，PP是吸收PO所需要的能量物质，也就等于是为下一次代谢周期做准备，与此同时，PAOs 分裂生成新的细胞，但是由于，PO含量降低，将会限制它的生存繁殖，所以必须通过人为过程使PO含量升高，完成一个完整的周期。如果不进行循环，聚磷菌是无法完成完整的生命周期的。 我说的可能有点乱，但是总结起来就是： 1生物性状使然 2磷酸盐含量对其有抑制作用 以我的水平只能为你说这么多，希望你自己体会。

反硝化聚磷菌影响因素

反硝化聚磷菌影响因素 本次文献总结主要总结了生物除磷过程中的主要环境影响因素，以及对近期实验的一个最初步想法及简单计划。主要文献来源：镁离子浓度对SBR生物除磷系统的影响，书籍祝贵兵、彭永臻的《生物除磷》等。 一、生物除磷过程中的主要环境影响因素 近年来，随着对生物除磷工艺研究的逐渐深入，发现对于生物除磷有着诸多的限制因子，其中主要有进水中的碳源、污泥龄、温度、PH以及水中的金属离子等等。 碳源的影响 在生物除磷的过程中，每去除一毫克的磷酸盐，需要消耗约20毫克的COD，其中的COD 指可快速生物降解COD和可慢速降解COD之和（废水中的Ss和Xs组分）。 聚磷菌的主要营养底物为挥发性有机酸，包括醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐等，在实际污水中挥发性脂肪酸可通过厌氧区发酵COD组分和部分慢速可生物降解COD的发酵作用（水解和酸化）或进行出沉污泥发酵（生物除磷利用的COD是可溶的，在实际中则有必要初沉分离发酵）。 在良好的生物脱氮除磷工艺中，BOD:N的值至少为4~5 。 镁离子对聚磷的影响 在这些影响因素中金属离子（特别是镁离子）被认为是生物除磷工艺启动和稳定运行的重要影响因素。 Rickard等指出镁离子在磷酸盐的胞内运输过程及维持胞内聚磷酸盐的稳定性方面会起到较重要的作用。 通过李幸、高大文等人用SBR系统测试镁离子浓度对生物除磷系统的影响发现，在反应器启动阶段，适量的添加镁离子会加速聚磷菌的富集，并且能够加强整套生物除磷系统的稳定运行。在SBR反应器除磷过程的稳定运行阶段，在镁离子不充足的系统中磷酸盐的去除率会逐渐下降甚至达到50%以下，系统恶化；而镁离子充足的系统中磷酸盐的去除会保持在90%以上，且磷酸盐的变化同镁离子的浓度变化成相似的趋势。通过李幸、高大文等人的试验发现活性污泥体系中，要使得其中磷酸盐达到较好的处理效果，则Mg/P的变化范围应在0.2~0.6之间。并且发现镁离子参与生物除磷中的释磷吸磷过程，随着磷酸盐的释放，污水中镁离子浓度也随之增大；随着磷酸盐的吸收，污水中镁离子浓度也随之降低。 但在以前的研究中，镁离子对生物除磷的影响研究较少，也仅见于李幸、高大文等人用A/O-SBR系统聚磷菌的实验，对于脱氮处理的反硝化聚磷菌则相对研究较少。但镁离子对反

聚磷菌除磷探秘

聚磷菌除磷探秘 生物除磷剖析 1，生物除磷基本原理 城市污水中磷通常以有机磷，磷酸盐或聚磷酸盐的形式存在。活性污泥组成中C:N:P约为46：8：1.如果污水中的有机物和营养物质（氮，磷）维持这个比例，则污水中N和P可全被活性污泥发去除。但一般城市污水中的N和P的浓度往往大于上述比例，其中用于 微生物细胞合成的P一般只占进水总P量的15%~20%。 根据研究发现，活性污泥在厌氧——好氧交替变换过程中，原生动物等生物不发生变化， 只有异养型生物相中的小型革兰氏阴性短杆菌——聚磷菌，大量繁殖。聚磷菌虽然是好氧菌， 但竞争能力很差，生长缓慢，但却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸（PHB）和聚磷酸盐（Poly-P）。聚磷菌在厌氧状态下吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将贮存在细胞中的聚合磷酸盐 （Poly-P）中的磷通过水解而释放出来，并提供微生物生命活动所必需的能量，即聚磷菌体 内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，ATP转化为ADP。而在随后的好氧状态下，聚 磷菌有氧呼吸，所吸收的有机物被氧化分解并产生能量，能量为ADP所获得，将结合H3PO4而合成ATP，微生物从污水中摄取磷，远远超过其细胞合成所需要的磷量，将磷以聚合磷酸

盐的形式贮藏在菌体内，而形成高含量磷的活性污泥，通过排出剩余污泥，达到除磷效果， 生物除磷基本过程如图所示。 生物除磷基本过程 CO2+H2O溶解性有机物 O 污水 O2 能量能量 H3PO4 H3PO4 厌氧好氧 （污泥回流）混合液 沉淀剩余污泥（除磷）排水 聚磷酸盐微粒异染体含碳物质 生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成。聚磷菌在厌氧放磷时，伴随着溶解性易生物降解 的有机物在菌体内储存。若放磷时无溶解氧性易生物降解的有机物在菌体内储存，则聚磷菌 在进入好氧环境中时并不吸磷，此类放磷为无效放磷。 2, 生物除磷的主要影响因素 （1）温度 生物除磷的温度宜大于10?，聚磷菌在低温时生长速率减慢。与硝化和反硝化菌相比 温度对微生物除磷影响较小。 （2）PH 生物除磷系统合适的PH范围与常规生物处理相同，为中性和弱碱性，当环境PH偏离

聚磷菌的除磷机理及影响因素

聚磷菌的除磷机理及影响因素 污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。整个过程必须通过创造厌氧与好氧交替环节利用聚磷菌的作用来实现生物除磷过程。 一、聚磷菌除磷机理聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。 1）厌氧条件下释磷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可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB，所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。 2）好氧条件下摄磷好氧条件下，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。 3）富磷污泥的排放产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。从能量角度来看，聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧

条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质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。这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除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。 二、聚磷菌代谢的影响因素生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥而除磷，其影响聚磷菌代谢的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。 1、温度温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。 2、pH值在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。pH升高时则出现磷的轻微吸收。 3、溶解氧每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷