强化生物除磷的研究进展
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[键入文字] 污水生物除磷技术的现状与研究进展 阐述了生物除磷原理和各种生物除磷技术的研究与应用现状,对传统工艺如A/O 工艺、A2/O 工艺、Bardenpho 工艺、UCT 工艺、Orbal 氧化沟、改良型UCT 工艺、序批式活性污泥法(SBR)工艺、VIP 除磷工艺等进行了简单的原理介绍和细致的应用描述,并作出了分析与评价。最后,提出单级活性污泥法除磷系统的优化与加强对生物除磷机制 的研究是生物除磷技术的主要发展方向。 近年来随着工农业生产快速增长、人口剧增、含磷洗涤剂和农药化肥大量使用致使 磷在环境中的过量导致水环境污染和水体的富营养化日益严重，而磷是引起水体富营 养化的主要因素。随着环境意识的提高和国内外对磷排放的限制标准越来越严格，研 究开发经济、高效的去除磷的污水处理技术已成为水污染控制工程领域的研究重点和 热点。 本文系统概述了当前污水生物除磷技术的现状。在分析、评价的基础上探讨了污水 生物除磷技术的发展趋势。 1 生物除磷的原理 所有生物除磷工艺皆为活性污泥法的修改，即在原有活性污泥工艺的基础上，通过 设置一个厌气阶段，选择能过量吸收并贮藏磷的微生物（称为聚磷微生物），以降低出水的磷含量。活性污泥中的细菌，如不动杆菌属（Acinetobacter）、气单胞菌（Aeromonas）、棒杆菌属（Corynebacterium）、微丝菌（Microthrixsp.）等，当生活在营养丰富的环境中，在即将进入对数生长期时，为大量分裂作准备，细胞能从外界大 量吸收可溶性磷酸盐，在体内合成多聚磷酸盐而积累起来，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，这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 1
解磷微生物研究进展
解磷微生物研究进展 康文娟 草业学院草地生物多样性 摘要：磷素是作物生长发育所必需的3大营养元素之一,然而土壤中能被植物吸收利用的有效态无机磷却很低, 一般只占全磷量的2%~3%。本文综述了解磷微生物的种类、分布、数量及作用机理等方面的研究概况，并就目前研究中存在的问题提出了展望。 关键字：解磷微生物；种类；数量及分布；解磷能力；问题及展望 磷素是作物生长发育所必需的3大营养元素之一, 我国农田土壤中的磷元素含量丰富，然而能被植物吸收利用的有效态无机磷却很低, 一般只占全磷量的2% ~ 3%[1]。原因是这些磷素大多以不易被植物吸收利用的难溶性有机态和无机态磷形式存在。为了达到高产而不断使用磷肥后，磷元素又被重新固定为难溶性的磷酸盐，磷素利用率降低，据统计,从1949年到1992年间,我国累计施入农田的磷肥达7 88019万t ( P2O5) ,其中大约有6000万t ( P2O5) 积累在土壤中不能被利用[2]。磷肥等化肥的使用不仅造成了相当程度的环境污染,如水污染、大气污染等，而且引起土壤板结、土壤保水力下降、草地退化、荒漠化严重等不良后果，对人类和食品安全造成了威胁。因此合理有效地使用化肥,研究开发新型微生物肥料已是农业生产亟待解决的重要课题之一。 解磷微生物( phosphate soluble microorganisms, PSMs)是土壤中能将难溶性磷转化为植物能够吸收利用的可溶性磷的一类特殊的微生物功能类群，可以提高植物对磷的利用效率，改善植物营养条件，提高作物产量，增加抗病能力[3]；而且还可以改善土壤结构，提高有机质含量，改良盐碱地，对培育和充分发挥土壤生态肥力、保持农业生态环境的平衡等均具有极其重要的作用[4]。随着我国人口日益增长,人民生活水平不断提高,对农产品的数量和质量都提出了更高的要求,同时,由于耕地不断减少,化学磷肥施用量增大,使生产成本直线上升,环境不断恶化,在这种情况下,解磷微生物肥料和其它微生物肥料的综合作用更显示出它们在农业生产中的应用优势和良好前景。因此，对解磷微生物的研究已成为近年来的热点。本文综述了解磷微生物的种类、分布、数量及作用机理等方面的研究概况，并就目前研究中存在的问题提出了展望。 1 解磷微生物的种类 土壤中具有解磷能力的微生物种类很多，按分解底物分为两类: 一类是能够分解无机磷化合物的称为无机磷微生物, 一类是具有分解有机磷化合物能力的称为有机磷微生物。但由于解磷微生物解磷机理复杂, 相当一部分的解磷微生物既能分泌有机酸溶解无机磷盐, 又能分泌磷酸酶物质分解有机磷, 因而很难准确的区分无机磷和有机磷微生物[5]。目前研究较多的具有解磷能力微生物种类主要有解磷细菌、解磷真菌和解磷放线菌。 1.1 解磷细菌
影响污水生物除磷的因素
污水生物除磷的影响因素 排放富含氮磷的污水会导致受纳水体的富营养化，特别是湖泊和流速较小的河流(Sundblad et al., 1994; Danalewich et al., 1998)。目前，具有除磷功能的污水厂多数采用化学沉淀法，常用的混凝剂为硫酸铝或石灰(Stratful et al., 1999)。生物除磷就是利用微生物超过其正常代谢需要地聚集磷酸盐(作为细胞内的聚磷)(Brdjanovic et al., 1998; Mino et al., 1998)。BPR工艺的主要特征就是使活性污泥循环处于厌氧和好氧环境，并使进水进入厌氧区(Wagner and Loy, 2002)。在厌氧区，必须有充足的易生物降解碳源，如VFAs，诱导除磷菌吸收酸并释放磷酸盐(Morse et al., 1998)。在好氧区，发生超量吸磷，导致总磷去除率高达80-90% (Morse et al., 1998)。通过排放富含磷的剩余污泥实现磷的高效去除(Mino et al., 1998)。Mino et al.(1998)总结了BPR工艺的微生物学和生物化学过程。此外，反硝化聚磷菌(DPAO=denitrifying P-accumulating organisms)也被广泛报道与讨论((Kerm-Jespersen and Henze, 1993; Rensink et al., 1997, Meinhold et al., 1999; Hu et al., 2002)。Ekama and Wentzel(1999a)认为，在适宜的条件下，不同种类的PAO可以完成缺氧磷吸收，但除磷效果明显较低，而且与好氧吸磷PAO相比，其利用进水中易生物降解COD的效率也低。 1.1 污水水质 要使BPR成功运行，污水进水越稳定越好，应避免进水量的剧烈波动。可采取在较长时间内逐渐增加的办法来提高负荷率(Shehab et al., 1996)。BPR系统对干扰很敏感，例如暴雨时的污水稀释(Brdjanovic et al., 1998)，较长时间的干扰导致长达4周的恢复时间(Okada et al., 1992)。有机碳负荷较低的时期过后的1-2d，出水磷酸盐明显升高(Carucci et al., 1999a)。当进水有机组分从VFAs变为糖类，如葡萄糖，会诱导聚糖原微生物(GAOs=glycogen accumulating organisms)的增殖(Satoh et al., 1994)。 COD负荷过高将使BPR系统除磷效果恶化。Morgenroth and Wilderer(1998)在生物膜系统中发现，当进水乙酸盐浓度增加到400mg/L时，导致高效厌氧释磷(超过100mgP/L)，提高了除磷效果。但是，当进水乙酸盐浓度进一步增加到600mg/L时，厌氧释磷却停止，除磷效果恶化。较高的进水乙酸盐浓度也会给BPR带来不利影响(Randall and Chapin, 1997)。据报道，污泥的COD-SS负荷较低时，具有较高的吸磷动力(Chuang et al., 1998)。当污泥的COD-SS负荷较高时，污泥将进水中的有机物转化为贮存物3-hydroxyvalerate(3HV)，导致BPR恶化(Liu et al., 1996)。3HV是可被GAO细菌利用的主要贮存物。较高的进水COD/P 比也会降低BPR效果。在厌氧区内，如果COD未被消耗完毕，剩余的基质会导致好氧区内丝状菌的生长(Chang et al., 1996)。Furumai et al.(1999)发现，当污泥具备较高的生物除磷能力后，降低有机负荷导致BPR恶化，同时出水硝酸盐浓度升高。污泥负荷升高后，除磷效果恢复。 一般认为，要使得出水P水平<1.0mg/L，要求厌氧区进水的BOD5:TP>20:1，或COD:P>40:1(Randall et al., 1992)。当COD:P低于50时，单独的BPR就不满足出水磷要求(Pitman, 1991)。进水中每增加7.5mg乙酸盐/L，将使出水中减少1.0mgP/L(Manoharan, 1988)。 1.2. VFAs Barnard(1993)发现，去除1mg磷需要7-9mgVFA。而Oldham等(1994)利用VFAs使出水磷降低至0.2-0.3mg/L。VFAs可在现场生产，且运行费用低，不存在贮存和操作问题，这使其成为具有吸引力的营养物去除碳源(Manaraj and Elefsiniotis, 2001)。除VFAs外，更多的有机化合物，包括：羧酸类(carboxylic acids)，糖类，和氨基酸，也可被富含PAO的污泥在厌氧条件下利用(Satoh et al., 1996)。Carucci等(1999b)发现，用其它基质，如葡萄糖和蛋白胨，代替VFA也可实现BPR。上述作者表明，葡萄糖的厌氧吸收可能实现BPR，也可能不会出现BPR。有关PAOs和GAOs的活动的研究结果还没有取得一致。这表明，有机化合物
NBRIP培养基(解磷培养基)
NBRIP 培养基(解磷培养基) 简介： 植物根际存在各种微生物，2-5%的细菌能促进植物生长，增加作物产量，被称为根际促生细菌(PGPR)，植物根际促生细菌的研究对开发植物专化型微生物菌剂，促进农作物增产增收有重要意义。 Leagene NBRIP 培养基(解磷培养基)主要由葡萄糖、氯化镁、硫酸镁、氯化钾、磷酸钙等组成，经无菌处理，该试剂不含ACC(又称1-氨基羰酰-1-环丙烷羧酸)。NBRIP 培养基多用于菌株液体溶磷能力的测定。该试剂仅用于科研领域，不宜用于临床诊断或其他用途。 组成： 材料： 1、无菌离心管或培养器皿 2、接种环 3、摇床 4、比色杯 5、分光光度计 步骤(仅供参考)： 1、种子液的制备：将待测菌种依次接种至NBRIP-P 培养基中，置于摇床振摇培养，获得对数生长期的菌液，以备后续接种使用。 2、取无菌离心管或培养器皿，加入适量NBRIP 培养基(解磷培养基)，将活化好的菌株接种于NBRIP 培养基(解磷培养基)。 3、置于摇床振摇培养。 4、取菌液，离心，取上清液加入l 无菌水，滴加2滴二硝基苯酚作为显色剂，再滴入几滴使溶液刚好呈黄色，再用调至无色。 5、加入钼锑抗显色试剂，补水至，摇匀，静置，用分光光度计测定吸光度值，同时以未接种的空白培养基作为相应处理的作为对照。 6、通过磷标准曲线，可查出接菌处理各培养基中可溶性磷的浓度。编号 名称CM0323 Storage NBRIP 培养基(解磷培养基) 500ml 4℃使用说明书1份
注意事项： 1、注意无菌操作，避免微生物污染。 2、如果没有分光光度计，也可以使用普通的酶标仪测定。 3、为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。 有效期：6个月有效。 相关： 编号名称 CC0007磷酸缓冲盐溶液(10×PBS,无钙镁) CM0004LB培养基 DC0032Masson三色染色液 DF0135多聚甲醛溶液(4%PFA) NR0001DEPC处理水(0.1%) PS0013RIPA裂解液(强) TC1167尿素(Urea)检测试剂盒(脲酶波氏比色法)
生物除磷实验技术路线
1、通过对空白试验和加填料后氧化沟系统的除磷效果的实验情况进行对比，探讨加填料后生物膜对厌氧释磷和好氧吸磷过程的影响，是否有生物膜重新释放磷的情况，并从机理上分析其原因。 2、在实验过程中，通过控制厌氧状态、厌氧时间、回流污泥量、污泥龄、碳源等各影响生物除磷的因素来分析他们对生物除磷效果的影响，在不同工况下进行生物系统除磷研究。 各参数情况：①污泥回流量和厌氧状态：厌氧池的污泥回流量是影响生物除磷效果的重要因素之一。试验中，既要防止污泥回流量大，带入的硝态氮过多，对厌氧状态产生影响，从而抑制聚磷菌进行磷的释放而影响整个系统的除磷效果；又要避免污泥回流量过小，进入厌氧池的聚磷菌相应减少，同样影响系统的除磷能力。因此，需严格控制污泥回流量。 ②污泥龄：对于生物除磷系统，污泥龄的长短对污泥摄磷作用及剩余污泥排放量有直接的影响。污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位重量的磷需要消耗的有机物就越多，而且由于聚磷菌可利用有机质的不足使污泥发生“自溶”现象，致使磷的溶解和排泥量的减少进而导致除磷效果的降低；污泥龄越短，污泥含磷量越高，污泥的产磷率也越高，使得通过剩余污泥的排放而去除的磷量也就越多。 而在脱氮除磷相结合的工艺中，硝化菌和聚磷菌在污泥龄上存在着矛盾，污泥龄太高，不利于磷的去除；污泥龄太低，硝化菌无法存活，且污泥龄过大也会影响后续污泥处理。因此 因为试验中两类微生物共用一个污泥回流系统，整个系统的污泥龄需要控制在一个很窄的范围，使系统兼具脱氮除磷的效果。 ③厌氧停留时间：生物除磷要提供充分的厌氧时间，使污水与活性污泥充分地接触混合，有利于磷的有效释放和溶解性有机物的充分吸收，充分的厌氧释磷才能为后续的好氧吸磷和排泥除磷创造较好的条件。但是，厌氧反应时间过长，如果水中的的有机基质几乎消耗完了，聚磷菌处于内源呼吸期，就会出现无效释磷，进而造成在后续的好氧条件下不能过量吸磷，使出水中TP浓度升高，达不到除磷的目的。根据参考资料所做的实验研究表明，厌氧停留时间2h就能达到释磷，时间过长，则会“无效释磷”。在实验研究中，可以分别选择1h、 1.5h和2h等几个厌氧段时间。 ④提高聚磷菌在活性污泥中的比例：在生物脱氮除磷工艺运行中，有硝态氮时，反硝化菌可以直接利用易降解有机物质，导致聚磷菌无法得到足够的碳源而影响生长，所以要设法避免厌氧区硝态氮的存在，解决回流污泥中硝态氮问题，才能确保良好的厌氧状态。同时要提高兼性细菌将可溶解有机物向聚磷菌可利用有机物的发酵转化量，确保聚磷菌在厌氧段的碳源需求量。尽量降低有机物质、氨氮等的浓度，这些物质过高会导致其它菌群的增长优势，也会影响聚磷菌的比例。另一方面，提高活性污泥浓度也可以提高活性污泥中聚磷菌的比例。在常规活性污泥中，聚磷菌含量比较少，属于弱势菌群。通过研究发现不同污泥浓度下，微生物比增殖速率不同，而提高污泥浓度可以增加微生物比增殖速率，使弱势菌群增长速率有
解磷微生物的研究进展
解磷微生物的研究进展 【摘要】磷素是限制植物生长的必需营养元素之一，磷在施入土壤后90%左右被土壤固定，使其有效性降低。因此关于解磷菌的研究一直受到科学家的重视。本文对土壤中解磷微生物的研究简史、解磷微生物的种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。 【关键词】解磷微生物；解磷；研究进展 【Abstract】Phosphorus（P）is one of the major nutrients required for plant growth，However，the uptake of P by plants is limited due to its strong absorption onto soil.So the research on the phosphorus-dissolving microbes（PSM）has been a focus problem for many scientists.The objective of this paper was to review the brief history of the research on the PSM，the varieties，the ecological characteristics the phosphorus-dissolving mechanism and the prospect. 【Key words】Phosphorus-dissolving microbes（PSM）；Phosphorus-dissolving；Research advances 磷是植物生长必需的营养元素之一，植物的光合作用和体内的生化过程都必须有磷参加。我国有74%的耕地土壤缺磷，土壤中有95%以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。其中难溶性有机磷占土壤全磷的20%～50%，占难溶性土壤磷总量的10%～85%。施用后的磷肥利用率很低，磷肥的当季利用率为5%～25%，大部分的磷与土壤中的Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+结合形成难溶性磷酸盐[1，2]。因此如何提高磷的利用率一直受到国内外科学家的关注。 土壤中磷的利用率受到很多影响因素的作用，而微生物对磷的转化和有效性具有很大的影响。土壤中存在大量的微生物能够将难溶性磷酸盐转化为植物可吸收利用的形态，具有这种能力的微生物称为解磷菌或溶磷菌（Phosphate-solubilizing microorganisms，PSM）。本文主要对土壤中解磷微生物的研究简史、种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。 1.解磷菌的研究简史 人们关于解磷微生物的研究最早始于二十世纪初。1908年Sackett等从土壤中筛选得到50株细菌，其中36株能够在平板上形成清晰的解磷圈。1935年前苏联学者蒙金娜从土壤中分离得到了能够解磷的巨大芽孢杆菌（Bact megatherium phos-phaticum）。1948年Gerretsen发现土壤中的一些微生物能够促进植株的生长，提高磷的利用率，并且这些微生物能够促进磷矿粉的溶解。1958年Sperber等发现由于土壤的不同，土壤中解磷微生物的数量有较大的差异，植物根际土壤中解磷微生物的数量远超出周围土壤中的数量。1962年Kobus发现土壤中解磷菌的数量受很多因素的影响，如土壤物理结构和类型、有机质含量、
微生物研究进展论文
微生物解磷机理的研究进展 摘要：磷元素植物生长必需的矿质元素之一，而土壤中可溶性磷的含量比较低。土壤中有大量的微生物存在，其中有一些微生物能够将土壤中的不溶性磷转化成可溶性磷。本文对解磷细菌的种类分布、解磷能力、解磷机制进行了综述。希望通过对解磷机制的了解，可以选择和构建出溶磷效果明显的菌株，更好的服务于农业生产。 关键词：土壤；解磷细菌；解磷机制。 Abstract: Phosphorus is one of the essential mineral elements to plant growth, however, there is fairly less content of soluble phosphorus in soil. There are lots of microbes in soil, some of them could dissolve insoluble phosphorus that could not be utilized by plants and transform them into soluble phosphorus. In the paper the advances in research of phosphorous solubilizing microorganisms （PSMs）were reviewed in aspects of species diversity, distribution, phosphorous-solubilizing ability and phosphorous-solubilizing mechanism. Though the understanding of phosphorous-solubilizing mechanism, we can choose and build a better effect of phosphorous-solubilizing strain and serve the agricultural production better. Key words: soil; phosphorous-solubilizing bacteria; phosphorous-solubilizing mechanism. 磷是植物生长所必需的矿质元素之一，是植物体内核酸及多种酶、辅酶、ATP等重要组成成分，这些物质对于细胞来说是至关重要的。磷在土壤中主要以无机磷化合物和有机磷化合物两种形态存在，其中无机磷的含量约占全磷含量的50%以上，主要以矿物形式存在，所以土壤中可溶性磷的含量很低。为了解决土壤中的缺磷状况，每年我国要施用大量的磷肥，但是当施磷肥以后，在土壤中容易形成难溶性的磷。磷肥的利用率相当的低，当季的利用率只有10%一25%[1]。施人土壤中的磷肥除一小部分被植物吸收外，大约70%转化为Ca—P、Fe—P和Al—P等难溶性化合物而储存在土壤中，难以被植物吸收利用[2-3]。而土壤中的磷肥容易随着地表径流进入水体中，使水体出现磷素的富集氧化现象，对环境造成严重的污染。目前有机磷农药的残留在生活中也是很普遍的，我们急需对这些问题进行解决，不仅要对环境进行治理，更要从源头来进行防治。 如何提高磷素的利用率已成为研究的热点问题之一。很多研究表明从土壤中分离的某些细菌对这些难溶性的磷具有降解作用。然而，多年的实践结果表明，溶磷微生物的实际应用效
城市污水处理厂的生物除磷系统设计
城市污水处理厂的生物除磷系统设计 随着我国新的《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的颁布实施，强化生物除磷技术(Enhanced Biological Phosphorus Removal，简称EBPR)在新建污水处理厂工程中获得了日益广泛的应用。由于新标准中对出水TP要求高，再加上生物除磷技术复杂，因此它往往成为污水处理厂设计与运行的难点。 有关生物除磷的机理，目前比较一致的看法是聚磷菌(PAO)独特的代谢活动完成了磷从液态(污水)到固态(污泥)的转化。普通活性污泥中磷含量为1.5%～2.0%(P/VSS)，而PAO能将污泥中的磷含量提高到5%～7%，因而生物除磷要求创造适合PAO生长的环境，从而使PAO 群体增殖。在工艺上通过在好氧段前设置厌氧段(空间上，如A/O除磷工艺；时序上，如SBR工艺) 使PAO获得选择性增长。PAO获得选择性优势的原因是在厌氧段大量吸收进水中挥发性脂肪酸 (VFAs)，并在体内转化为聚β羟基丁酸(Polyhydroxybutyrate，简称PHB)，使得它在好氧段无需同其他异养菌争夺水中残留的有机物。 1 泥龄设计 1.1 好氧泥龄 作为一种异养菌，PAO存在的一个必要条件就是要满足其生长所需的最小泥龄。由于PAO是在好氧条件下生长繁殖，故此处的最小泥龄指的是好氧泥龄。PAO的生长速率介于其他异养菌和自养菌(硝化
菌)之间，因此其生长所需的最小泥龄也介于两者之间。目前设计中PAO好氧所需的最小泥龄一般按经验选用。图1表示了PAO及硝化菌生长所需的最小泥龄与温度的关系，设计中除了考虑最小泥龄外还应考虑一定的安全系数，其值一般取1.5。 之所以在图1中列出硝化菌生长所需的最小泥龄是因为硝化反应会对PAO生长产生不利影响。若在好氧段发生硝化反应，硝酸盐会随着回流污泥进入厌氧段，使得反硝化细菌同PAO争夺VFAs，从而破坏了PAO的选择性优势。另外，回流到厌氧段的硝酸盐还会干扰发酵反应，因为反硝化细菌在厌氧条件下会直接利用易降解有机物(1mgNO3-N回流到厌氧段大约有6mgCOD被消耗掉)，从而破坏了其通过发酵反应转化为VFAs的过程。因此，当好氧段发生硝化反应时确定厌氧段泥龄应考虑到由此引起的有机物的额外需求。从图1可以看出，当温度较低时PAO和硝化菌生长所需的最小泥龄相差较大，设计或运行时很容易使系统满足PAO生长而抑制硝化菌的生长，但随着温度的升高两者逐渐接近(＞25℃时两者相等)。VIP、UCT工艺由于能去除回流液中的NO3-N而使PAO具有明显的优势。
污水处理生物除磷工艺.
污水处理生物除磷工艺 （一）缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺） 当以除磷为主时，可采用无内循环的厌氧/好氧工艺，基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池（区）容积、好氧池（区）容积。具体计算公式见下表。
A/O工艺生物除磷容积基计算公式 （二）弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的，该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的，其工艺流程见下图。
该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为：部分回流污泥（约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池，在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放，并转移到水中；脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷，厌氧池上清液含有高浓度磷（可高达100mg/L 以上），将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀，该含磷污泥可作为农业肥料，而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷，而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用，所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造，只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可，且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之，Phostrip工艺受外界条件影响小，工艺操作灵活，脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧／缺氧／好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时，可采用厌氧／缺氧／好氧(A2/O)工艺，基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 （一）一般规定 进入系统的污水应符合下列要求： (1) 脱氮时，污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时，污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求； (4) 好氧池（区）剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计）；
生物脱氮除磷
生物脱氮除磷工艺及研究 随着水体富营养化问题的日渐突出，污水综合排放标准日趋严格，污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。生物脱氮除磷技术是经济、高效的脱氮除磷技术，在污水处理领域已得到广泛的应用。 1 反硝化除磷机理 生物脱氮除磷主要是利用反硝化达到除磷的目的。生物脱氮除磷是在厌氧/缺氧环境的交替运行的条件下，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，该微生物能利用氧气或硝酸根作为电子受体，通过他们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到除磷脱氮的目的。对于反硝化除磷现象研究者们提出了两种假说来进行解释：（1）两类菌属学说，即生物除磷系统中的聚磷菌（PAO）可分为两类菌属，其中一类PAO只能一氧气作为电子受体，而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体，因此他们在吸磷的同时能进行反硝化；（2）一类菌属学说，即在生物除磷系统中只存在一类PAO，他们在一定的程度上都具有反硝化能力，该能力能否表现出来关键在于厌氧/缺氧这种交替运行的环境条件是否得到了强化。而J.Y.Hu等通过试验发现厌氧/缺氧SBR系统中存在一类能以氧气、硝态氮、和亚硝态氮作为电子受体的聚磷微生物，因此他将厌氧/缺氧型反硝化聚磷污泥系统的两类微生物的两类微生物菌属假说扩增到
三类微生物菌属；第三类就是既能够以氧气和硝酸盐氮，也能以亚硝酸盐氮作为电子受体的类聚磷微生物。 通过总结可以确立的反硝化除磷机理：反硝化除磷菌作为兼性厌氧细菌可以通过厌氧/缺氧条件的驯化培养大量富集；在缺氧条件下能产生分别或同时利用氧气，亚硝酸盐、硝酸盐作为电子受体的DPB。并且通过胞内PHB和糖原质的生物代谢作用来过量吸收磷，其代谢作用与传统PAO相似。DPB体内包含3类内聚物：PHB、糖原和聚磷颗粒。首先在厌氧条件下，DPB通过厌氧释放磷获取能量体内合成PHB；在缺氧条件下DPB可利用3种物质作为电子受体完成磷的摄取，同时完成反硝化过程，PHB消耗和聚磷颗粒的生长同时进行。糖原在这个过程中维持细胞内的氧化还原平衡；在厌氧段糖原消耗用于有机物的降解和磷的释放，在缺氧段又重新生成，从而调节细胞内物质和能量平衡。 2 反硝化脱氮除磷工艺 从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧三种状态。而脱氮除磷组合工艺也是前人在不断深入研究脱氮工艺中意外发现的。从早期的SBR工艺到后来的Dephanox 工艺，反硝化除磷已经成为人们关注的热点。从工艺研究角度，反硝化除磷工艺主要分为两大类：一类是单污泥系统，代表工艺是单污泥SBR及改进工艺、好氧颗粒污泥工艺和UCT改进工艺(BCFS)；另一类是双污泥系统，代表工艺是A2N和Dephanox工艺。
解磷解钾微生物筛选
解磷解钾微生物的筛选与初步鉴定 微生物是土壤肥力的核心，土壤中的微生物不仅数量巨大，而且种类极多。许多微生物对土壤氮、磷和钾等养分的转化和供给起非常重要的作用。氮、磷和钾均是作物生长发育必需的大量元素。根瘤菌可以与豆科植物共生固氮, 在生物固氮中占有重要的地位。溶磷菌、硅酸盐细菌(又名钾细菌)能够分解土壤中的固定态磷、固定态钾转化为作物可以直接吸收利用的有效磷、有效钾。因此，高效的解磷、解钾菌株对于提高土壤肥力具有非常重要的作用。 一、实验目的 1、从各类土样中筛选高效的解磷解钾菌株 2、熟悉菌株筛选、分离纯化、鉴定等具体操作流程 二、实验原理 分别配制以磷酸钙、钾长石为唯一磷源或钾源的筛选培养基，在该培养基上，只有能分解利用磷酸钙、钾长石的菌株才能够生长。因为磷酸钙、钾长石不能溶解于培养基，故在固体培养基平板上表现为浑浊，若菌株能够利用磷酸钙、钾长石，则在培养基中形成以菌落为中心的透明圈，因此可以通过是否产生透明圈来筛选目的菌株。 分别筛选细菌和真菌。为筛选到真菌，采用在培养基中加入链霉素方法来抑制细菌生长。 三、材料和方法 1、材料 各处取得的土样； 培养基种类如下（g/l）： （1）牛肉膏蛋白胨培养基： （2）解磷菌株筛选培养基： 无机磷固体培养基：葡萄糖l0 g，(NH4)2SO40.5 g，酵母粉0.5 g，
MgSO4·7H2O 0.3 g，氯化钠0.3g，氯化钾0.3 g，FeSO4·7H2O 0.03 g，MnSO4·7H2O 0.03 g，Ca3(PO4)2 2 g，琼脂粉18 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.2，ll5℃灭菌20 min。（3）钾长石固体培养基： 蔗糖 5 g，葡萄糖 5 g，(NH4)2SO4 0.5 g，酵母粉0.5 g，MgSO4·7H2O 0.3 g，磷酸氢二钠2 g，FeSO4·7H2O 0.03 g，MnSO4·7H2O 0.03 g，钾长石2 g，琼脂粉18 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.2，ll5℃灭菌20 min。 2、方法 (1) 筛选： 1、配制0.85%的生理盐水，灭菌备用。 2、取5 g采集的土样溶解到45ml 0.85%的生理盐水中，37度。摇床摇30 min 左右，定为原液。制作浓度梯度10-2、10-4稀释度，分别取原液、-2、-4 各100 μl 分别涂布于解磷、解钾筛选及牛肉膏蛋白胨培养基平板上，28℃倒置培养，牛2天，筛选3天。观察菌落生长，透明圈产生情况。牛肉膏蛋白胨培养基菌落计数，计算菌数/g土壤。 （2）菌落挑取与纯化并保存： 用接种环挑取较大透明圈的单菌落至筛选培养基平板，划线分离单菌落。培养后观察是否为纯菌，菌落形态一致，且验证是否有透明圈后挑取单菌落至解磷或解钾培养基斜面中培养至长好。若不纯则分别挑取形态不同的菌落分别在筛选平板划线，确定透明圈，重复挑取和纯化步骤。挑取至斜面培养基中培养后，将斜面4度冰箱保存。 （3）菌株复筛 将有透明圈的解磷、解钾菌株各自从斜面上用接种环挑取一环，小心点种在筛选培养基上，每个平板点四个不同菌落，注意不要相互污染。28℃倒置培养2~3天观察比较透明圈大小，进行记录。 （4）菌种初步鉴定：牛肉膏蛋白胨培养基。平板菌落、显微镜菌体形态观察、革兰氏染色、半固体穿刺（运动性）等，查伯杰手册，相关生理生化，定属。
废水生物除磷技术
废水生物除磷技术 ——苏州科技大学生物技术1212班王森1220212201 摘要：本文介绍了一些废水生物除磷技术工艺，主要是对PAO和DPB两大类废水生物除磷工艺技术的作用机理和代表工艺技术做一个简要综述。 关键词：废水生物除磷，PAO，DPB 随着工农业生产增长，人口剧增，含磷洗涤剂和农药化肥大量使用，水体中的磷盐日益增加。虽然氮磷同为水体生物的重要营养物质，但是藻类等水生生物对磷更敏感，所以水体富营养化的最主要影响元素在于磷。到目前为止，国内外普遍采用的除磷方法主要有化学除磷法和生物除磷法，以及化学和生物除磷相结合的生化除磷法。化学法的运行费用较高，且产生的污泥量大。所以人们对生物除磷技术充满着兴趣。 下面将介绍几种废水生物除磷技术。 1、传统的聚合磷酸盐累积微生物（PAO）除磷工艺 1.1、作用机理 传统的除磷工艺是在厌氧\好氧交替运行的条件下达到除磷效果。 在厌氧条件下，兼性细菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为低分子有机物，聚磷菌分解细胞的聚磷酸盐同时产生ATP 并利用ATP 将废水中的低分子有机物，如挥发性脂肪酸（VFA）摄入细胞内，以PHB（聚-β羟基丁酸盐）及糖原等有机颗粒的形式存在于细胞中，同时将聚磷酸盐分解所产生的磷酸排出细胞外。而在好氧条件下，聚磷菌以氧气作为电子受体，利用PHB代谢释放的能量，从污水中吸收超过其生长所需要的磷并以聚磷酸盐的形式贮存起来，并产生新的细胞物质。普通细菌体内含有磷量只有2%左右，而聚磷菌在好氧条件下，因超量吸磷使其体内含磷量超过10%，有时甚至高达30%。然后系统通过排泥方式将被细菌过量吸收的磷随剩余污泥排出系统，从而达到高效除磷的目的。 1.2、代表工艺技术 1.2.1、A/O工艺与A2/O工艺 A/O工艺是美国与20世纪70年代在研究活性污泥膨胀问题时开发出的生物除磷工艺，这是目前最为简单的生物除磷手段。原污水或经过预处理的水与回流污泥在厌氧池中进行混合，然后进入好氧池，最后在二沉池进行沉淀分离，出水、污泥的回流和排出，这种工艺要求没有硝化反应。一般来说，当厌氧区和好氧区的水力停留时间分别为0.5 ~ l h和l ~ 3 h时，便可获得较好的除磷和除有机物效果。此工艺流程的优点在于工艺流程简单，不需要投加化学药品，建设费用和运行费用均较低。存在的问题是脱磷效果决定于剩余污泥排放量，在二沉池中还难免有磷的释放。 A2/O工艺，一般是在A/O工艺的基础上，于厌氧池与好氧池之间增加一个缺氧池，并使好氧区中混合液回流至缺氧区使之反硝化脱氮。在厌氧、缺氧、好氧3个不同的环境条件下，不同功能的微生物菌群的有机配合协作是A2/O工艺流程的主要特点，它可以同时达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。此工艺具有抗冲击负荷能力强、水力停留时间长、运行稳定的特点。但除磷效果因污泥龄和回流污泥中挟带的溶解氧和硝酸盐氮受到抑制的原因，去除率不可能很高，但比A/O工艺的除磷率有明显提升。 1.2.2、Bardenpho工艺与Phoredox工艺 南非的Barnard 在他首创的Bardenpho 脱氮工艺中发现当反硝化彻底时也
有机磷农药的微生物降解研究进展
有机磷农药的微生物降解研究进展 摘要：有机磷农药的广泛和大量使用给环境带来了越来越多的危害，作为有机 磷农药的主要降解方式之一，微生物降解发挥着重要的作用。从有机磷农药降解微生物的种类、降解机理和途径、影响微生物降解有机磷农药的因子、微生物降解有机磷农药的途径,并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势和研究展望。 关键词：微生物降解有机磷农药研究展望 前言：农药是确定农业稳定,丰产或者不缺产的重要生产资料。但农药一方面 残留在农产品中,对人体有害?另一方面,在环境中不断积累,带来了日益严重的环境与生态问题。农药的负面效应很多,但总体来说仍是功大于过,而且在未来农业可持续发展战略中,农药将继续挥作用。因此现在摆在我们面前的问题是如何尽可能降低农药的负面效应【1】。有机磷农药的降解主要有生物降解、光化学降解、化学降解等方式,其中生物降解的作用占重要地位。生物降解特别是微生物降解被认为是一种有效的措施,利用微生物或微生物产品来降解污染物的生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点,是消除和解毒高浓度的农药残留的一种安全、有效、廉价的方法。自20世纪60年代有机氯农药在世界范围内受到限制，随之是有机磷农药的发展，到目前有机磷农药已成为应用广泛、品种最多的农药。有机磷农药容易降解，对环境的污染及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出，且具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作高、药害小、在环境中降解快、残毒低等优点。它的降解一直是国内外学者研究的热门方向。 1、有机磷农药的生产和使用现状 随着科技的发展和进步，对农药的需求在一定程度上有所减少，但有机磷等农药在农业上的生产与应用仍占据重要地位。目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内，世界上的有机磷农药已达150 多种，中国使用的有机磷农药有30 余种。按照毒性大小常分为 3 大类：1.剧毒类，如甲拌磷、内吸对硫磷、保棉丰、氧化乐果等；2.高毒类，如甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等；3.低毒类，如敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。一些有机磷杀虫剂如甲胺磷、对硫磷、久效磷等剧毒杀虫剂在国际上已是禁用产品或限制的品种【2】。 2、有机磷降解微生物的种类 目前，人们已分离出多种能降解有机磷农药的微生物菌群，其中包括细菌、放线菌、真菌和一些藻类。由于细菌具有生化多适应性及易诱发突变菌株等优势，故其在微生物降解中占有重要地位【3】。至今，已分离到的细菌主要有：假单胞菌属（Pseu－domonas）、芽孢杆菌属（Baccillus）、黄杆菌属（Flavobacterium）、不动杆菌属（Acinetobacter）、节杆菌属（Arthrobacter sp.）、沙雷氏菌属（Serratia sp.）等。金彬明等从被有机磷污染的海水样中分离筛选出一株蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）菌株，在28℃下对甲胺磷（5 mg/L）的降解率达48.9％。解秀平等从污水曝气池中分离得到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源的节杆菌属（Arthrobacter sp.）菌株，在 5 h 内对50 mg/L 的
解磷 内容
离解磷微生物的方法一般是根据在以磷酸三钙为唯一磷源的平板上产生透明圈来确定。 一般来说要以该解磷微生物将要应用的实际环境作为筛选实验的条件，即在与应环境相同的温度，pH值，盐度等条件下培养解磷微生物，以解磷能力最强（一般以培养基中有效磷含量最高为标准）的菌株作为最优选择。 解磷微生物(PSM)包括细菌、真菌和放线菌。 目前报道的解磷细菌主要有芽胞杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、埃希氏菌属(Escherichia)、欧文氏菌属(Erwinia)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)、黄杆菌属(Flavobacterium )、肠细菌属(Enterbacter)、微球菌属(Micrococcus)、固氮菌属(Azotobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、色杆菌属(Chromobacterium)、产碱菌属(Alcali—genes)、节细菌属(Arthrobacter)、硫氧化硫功菌(Thiobacillus thivoxidans)和多硫杆菌属(Thiobacillus)等。 解磷真菌主要是青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)和根霉属(Rhizopus )。而解磷放线菌则绝大部分为链霉菌属(Streptomyces)。 按分解底物可以将解磷微生物分为两类：一类是能够分解无机磷化合物的称为无机磷微生物(包括假单孢菌属的一些种，无色杆菌属的一些种，黄杆菌属的一些种以及氧化硫硫杆菌)：一类是具有分解有机磷化合物能力的称为有机磷微生物（包括芽孢杆菌属的一些种，变形菌属的一种，沙雷氏菌属的一些种）。 但由于解磷微生物解磷机理复杂，相当一部分的解磷既能分泌有机酸溶解无机磷盐，又能分泌磷酸酶物质分解有机磷（包括节杆菌属的一些种、链霉菌属的一些种），因而很难准确区分无机磷和有机磷微生物。 例如真菌无机磷培养基：蔗糖2g、葡萄糖2 g、NH4Cl 1.5g、KCl 0.3g、MgSO4 .7H2O 0.4g、NaCl 0.2g、磷酸钙20g，蒸馏水1000 mL，pH7.0。 细菌无机磷培养基：葡萄糖10g，硫酸铵0.5g，氯化钠0.3g，氯化钾0.3g，7水硫酸镁0.3g，磷酸钙5g，4水硫酸锰0.03g，7水硫酸亚铁0.03g，琼脂20g，蒸馏水1000mL，pH7.0-7.2
生物脱氮除磷的综述
目前我国废水生物脱氮除磷的研究进展 赵春霞 （苏州科技学院，环境工程1222，学号1230103233） 引言：随着城市发展以及工业化进程的加快，导致污水成为人们重点处理的有关于环境的热点问题。大量的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖水、河流、水库和海湾水域，使藻类等其他植物大量繁殖，从而形成了水体富营养。所以对于我国这样水资源本来就很紧缺的国家，严格控制氮、磷污水的超标排放是很有必要的。传统的脱氮除磷技术制约了工艺的高效性与稳定性，而且很多的流程中包含多重污泥和污泥回流，增加了系统的复杂性，使得基建和运行费用大大提高。因此，我们必须跟进生物脱氮除磷的研发，不断提高生物脱氮除磷的水平。 1 生物脱氮除磷技术的原理 1）脱氮原理。污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝 化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用 转化为亚硝态氮、硝态氮。在缺氧条件下通过反硝化作 用将硝氮转化为氮气，即将（经反亚硝化）和（经反硝 化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮 的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险 性，达到从废水中脱氮的目的。然而，近些年的研究发
现：在好氧的条件下，同时发生了硝化和反硝化作用；在厌氧条件下，NH4+-N减少，这些现象都无法用传统的脱氮的原理来解释，表明除了传统的脱氮理论以外， 还存在其他的生物脱氮原理。[1] 在此处键入公式。 2）除磷原理。生物除磷主要是在厌氧和好氧的环境下交替进行，在厌氧的条件下释放磷，在有氧的条件下摄取磷，通过排除富磷污泥达到除磷的目的。再通过聚磷菌除磷 的时候，其关键是PHB,当污水中BOD和TP的含量大于 20的时候，生物除磷比较安全，产生的PHB也比较多。 还有人认为，在释放磷的时候，关键是VFA，想要提高 除磷能力，便必须提高VFA的浓度。[5] 图1为生物除磷 示意图 图1生物除磷示意图 [1] 2 生物脱氮除磷技术 2.1生物脱氮技术 污水生物脱氮技术是通过反应器和控制手段实现时间或空间上的好氧和缺氧环境，达到硝化和反硝化脱氮的目的。