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《反硝化聚磷菌機(jī)制總結(jié).doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、反硝化聚磷菌機(jī)制總結(jié)本次文獻(xiàn)總結(jié)主要來源:A2/O工藝缺氧池中反硝化聚磷菌的比例、特性研究及菌株鑒定;InteractionofdenitrificationandPremovalinanoxicPremovalsystems;反硝化聚磷菌的SBR反應(yīng)器中微生物種群與濃度變化;EBPR系統(tǒng)中聚磷菌與聚糖菌的競爭和調(diào)控的基礎(chǔ)研究;反硝化聚磷菌特性與反硝化除磷工藝研究。本次文獻(xiàn)總結(jié)主要總結(jié)了硝化反硝化聚磷的機(jī)制,及聚磷菌釋磷和聚磷速率的一種算法,簡單介紹了聚磷微生物的研究。重點(diǎn)介紹了在SBR反應(yīng)器中一種更為詳
2、細(xì)的較好的培養(yǎng)富集反硝化聚磷菌的方法及其中微生物種群及其濃度的變化。有一類聚磷菌能夠利用硝酸鹽作為電子載體,同時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮和聚磷,稱為反硝化聚磷菌。反硝化聚磷菌既可以利用硝酸鹽作為電子受體,也可以利用氧氣作為電子受體。1、硝化反硝化作用和聚磷作用污水中的氮一般以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮形式存在。廢水脫氮的基本原理則是利用硝化和反硝化過程,其過程如下:對(duì)于污水中磷的去除則采用聚磷菌聚磷的機(jī)制,在乙酸鹽作為碳源的條件下,其過程如下:而丹麥技術(shù)大學(xué)的Henze等研究者提出了在厭氧和好氧的條件下,聚
3、磷菌體內(nèi)磷的釋放(rPR)和攝?。╮PU)的速率可分別用如下Monod方程表示:其中各字母代表意義如下:代表乙酸鹽與磷酸鹽的化學(xué)計(jì)量系數(shù)(HAC/P),為2mol/mol;KHAC代表乙酸利用速率常數(shù),(HAC/PAO),kg/(kg.d);SHAC代表乙酸質(zhì)量濃度,mg/L;KS’HAC代表乙酸去除的飽和常數(shù),mg/L;XPAO代表聚磷菌PAO濃度,mg/L;代表PO43-的最大比降解速率(PO43-/PAO),kg/(kg.d);代表PAO的最大產(chǎn)率系數(shù)(PAO/PO43-),kg/kg;代表磷酸鹽中
4、磷的質(zhì)量濃度,mg/L;代表磷酸鹽中磷的飽和常數(shù),mg/L。1、反硝化聚磷微生物的研究生物除磷系統(tǒng)中的微生物種群受環(huán)境因素如基質(zhì)、電子受體和碳磷比等影響,主要分為PAOs和非PAOs兩大類,它們之間競爭碳源。PAOs多為球桿狀,非PAOs稱為聚糖菌(GAOs),多呈四分染色體球狀。隨著熒光原位雜交(FISH),變性梯度凝膠電泳(DGGE),16SrRNA靶向寡核苷酸探針等方法在生物除磷系統(tǒng)微生物學(xué)研究方面的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)生物除磷系統(tǒng)微生物群落與非除磷系統(tǒng)的微生物群落一樣具有很高的多樣性。關(guān)于反硝化聚磷菌的研究
5、起步較晚,研究者們發(fā)現(xiàn)在生物除磷系統(tǒng)中至少存在兩種PAOs,一類可以氧氣和硝酸鹽作為電子受體的DPAOs,一類只以氧氣為電子受體的non-DPAOs。羅寧等對(duì)A2N-SBR反硝化除磷脫氮工藝中的活性污泥進(jìn)行了分離鑒定,發(fā)現(xiàn)假單胞菌屬、莫拉氏菌屬、腸桿菌科和氣單胞菌屬占到細(xì)菌總數(shù)的67%,并具有反硝化聚磷脫氮作用;不動(dòng)桿菌占28%,沒有反硝化聚磷作用,但能在好氧條件下吸磷。2、聚磷菌與聚糖菌的競爭Fukase第一次報(bào)道了在EBPR系統(tǒng)內(nèi)有另一類微生物和聚磷菌競爭,可以在厭氧條件下吸收VFA但是不聚磷。Cec
6、h和Hartman發(fā)現(xiàn)在以葡萄糖或者乙酸為基質(zhì)的系統(tǒng)中有大量的四聯(lián)體的球菌,這種系統(tǒng)在厭氧條件下碳被吸收而磷不被去除。最后Mino把它們稱為GAO,定義:好氧儲(chǔ)存糖原厭氧消耗糖原,以糖原為主要能量來源吸收碳源并且儲(chǔ)存為PHA的一類微生物。GAO和PAO的不同之處:(1)PAO和GAO的形態(tài)是不同的,PAO常常是叢生,大團(tuán)出現(xiàn),而GAO通常為成對(duì)或四個(gè)一組出現(xiàn);(2)GAO的Neisserblue染色只有細(xì)胞壁是陽性,而PAO的細(xì)胞內(nèi)部有大量的陽性顆粒;(3)PAO不能以糖原為唯一的能量來源,而GAO可以。
7、影響PAO和GAO競爭的一個(gè)重要因素是進(jìn)水中的碳磷比,很多研究發(fā)現(xiàn)高地COD/P(e.g.>50mgCOD/mgP)對(duì)GAO的生長有利而卻不利于PAO的生長。所以,低碳磷比(e.g.10—20mgCOD/mgP)更適合PAO生長;另一方面,進(jìn)水中必須提供足夠的VFA才能實(shí)現(xiàn)磷的去除。碳源大多數(shù)反硝化聚磷菌在厭氧釋磷過程中利用乙酸作為碳源,因乙酸是廢水處理廠進(jìn)水中存在的最多的VFA;而在JigneshPatel,GeorgeNakhla等人的研究文獻(xiàn)《Interactionofdenitrification
8、andPremovalinanoxicPremovalsystems》中,用城市污水自帶碳源與單獨(dú)用其他揮發(fā)性脂肪酸(VFA)乙酸、丙酸、丁酸作為碳源進(jìn)行研究對(duì)比發(fā)現(xiàn),在用乙酸作為碳源時(shí),反硝化聚磷菌釋磷和聚磷的效果最好,其次,用丁酸、丙酸、城市污水自帶碳源效果依次下降。但也有人用碳源做長期底物培養(yǎng)除磷系統(tǒng)時(shí),發(fā)現(xiàn)用乙酸鹽和丙酸鹽的混合物作為碳源的效果要高于單獨(dú)用乙酸鹽時(shí)的效果。用乙酸作為碳源可以有效的去除磷,但也有很多時(shí)候在