SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs-GAOs的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系及其氮磷去除特性

王曉霞,王淑瑩,趙 驥,戴 嫻,彭永臻 (.北京工業(yè)大學(xué),國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,北京市水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 0024；2.青島大學(xué),水污染控制實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 26607)

實(shí)現(xiàn)城市污水的達(dá)標(biāo)排放,是解決水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵[1-2].然而,采用傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝進(jìn)行城市污水處理時(shí),始終存在著脫氮與除磷過(guò)程對(duì)有限碳源、溶解氧(DO)和污泥齡(SRT)等方面的矛盾與競(jìng)爭(zhēng),使得污水的脫氮與除磷不能同時(shí)達(dá)到最好[3].

同步硝化內(nèi)源反硝化除磷(SNEDPR)技術(shù)[3-4],實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化生物除磷(EBPR)與同步硝化內(nèi)源反硝化(SNED)的耦合,將其用于污水的脫氮除磷,不但工藝流程簡(jiǎn)單,且具有非常顯著的優(yōu)勢(shì).在厭氧條件下, SNEDPR系統(tǒng)內(nèi)聚磷菌(PAOs)和聚糖菌(GAOs)可同時(shí)利用污水中的碳源進(jìn)行內(nèi)碳源(聚羥基脂肪酸,PHAs)的儲(chǔ)存;在低氧條件下,硝化菌群將污水中的氨氮()轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮()和硝酸鹽氮(), PAOs進(jìn)行好氧和反硝化除磷,同時(shí), GAOs進(jìn)行內(nèi)源反硝化脫氮.與傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝相比,SNEDPR系統(tǒng)內(nèi)聚磷菌(PAOs)富集程度較高,可實(shí)現(xiàn)污水的高效、穩(wěn)定除磷;且好氧段SNED的產(chǎn)生可降低出水中和的含量,在提高系統(tǒng)脫氮效果的同時(shí),減少和對(duì)下一反應(yīng)周期釋磷過(guò)程的影響[3].此外,通過(guò)結(jié)合延時(shí)厭氧攪拌技術(shù),可進(jìn)一步提高原水中有限碳源的利用率及內(nèi)碳源PHAs的儲(chǔ)存率,進(jìn)而為后續(xù)低氧段吸磷過(guò)程及SNED脫氮過(guò)程提供充足的內(nèi)碳源,避免外碳源的投加,并同時(shí)節(jié)省曝氣能耗[5-6].

目前有關(guān)采用同步硝化反硝化除磷技術(shù)進(jìn)行低C/N污水脫氮除磷時(shí),脫氮過(guò)程仍主要是通過(guò)全程反硝化實(shí)現(xiàn)的,系統(tǒng)內(nèi)短程反硝化率較低[7-9].此外,關(guān)于采用實(shí)時(shí)控制同步短程硝化內(nèi)源反硝化除磷(SPNED-PR)技術(shù)進(jìn)行低C/N比污水脫氮除磷還未見報(bào)道,且有關(guān)該系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs在低氧段氮磷去除中的貢獻(xiàn)比例,兩者之間對(duì)不同電子受體(DO,和)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)理尚不清楚.本文以實(shí)際生活污水(C/N約為4)為處理對(duì)象,采用3組序批式反應(yīng)器(SBR),研究了不同DO、和濃度分別對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)氮磷去除特性和底物轉(zhuǎn)化特性的影響;并通過(guò)基于系統(tǒng)內(nèi)功能菌的代謝模型[4],分析了不同電子受體條件下PAOs和GAOs在氮去除中貢獻(xiàn)比例的變化情況,確定了該系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,以期為進(jìn)一步提高SPNED-PR系統(tǒng)的脫氮除磷性能及其在中小型污水處理廠的推廣應(yīng)用提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐.

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 主反應(yīng)器

試驗(yàn)用泥取自本實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行220d的SPNED-PR主反應(yīng)器,其為序批式反應(yīng)器(SBR),采用有機(jī)玻璃制成,有效容積為10L.每天運(yùn)行4個(gè)周期,每周期進(jìn)水4L.主SBR在延時(shí)厭氧攪拌/低氧曝氣攪拌交替的條件下運(yùn)行,運(yùn)行工序?yàn)?厭氧150min(包括進(jìn)水10min),好氧180min(包括末期排泥2min),沉淀20min,排水5min,靜置5min.反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度維持在(2200±300)mg/L,SRT為11.6d,好氧段DO濃度控制在0.5～0.7mg/L.系統(tǒng)經(jīng)220d馴化后,已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的氮磷去除性能.系統(tǒng)出水濃度穩(wěn)定低于0.5mg/L,去除率高達(dá)95%,TN去除率達(dá)80%以上.系統(tǒng)好氧段亞硝酸鹽積累率平均達(dá)94.3%.

此外,按照Amann等[10]的操作方法進(jìn)行熒光原位雜交技術(shù)(FISH)分析,結(jié)果顯示該系統(tǒng)內(nèi)PAOs 約占全菌總數(shù) 29%±3% (包含49.2%的反硝化聚磷菌(DPAOs,根據(jù)Wachtmeister等[11]分析方法)); GAOs約占全菌總數(shù)的33%±3%; AOB和NOB分別約占全菌總數(shù)的14%±3%和4%±2%.本試驗(yàn)FISH分析過(guò)程中采用的聚磷菌探針為PAOmix,由PAO462, PAO651和PAO846按相同比例混合而成;全菌探針為EUBmix,是由EUB338,EUB338II和EUB338III按相同比例混合而成;聚糖菌探針為GAOmix,由GAO431和GAO989按相同比例混合而成[12]. AOB探針由NSO1225和NSO190混合而成; NOB探針包括NIT3和Ntspa662[12].

1.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

圖1 批次試驗(yàn)SBR試驗(yàn)裝置示意Fig.1 Experimental device for batch SBR tests

不同DO濃度(0.5, 1.0, 1.5和2.0mg/L)、濃度(5, 10, 15, 20, 27, 33和40mg/L)和濃度(5, 10, 15, 20, 27, 33和40mg/L)對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)氮磷去除特性、內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化特性和PAOs-GAOs競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的影響試驗(yàn)在3組批次試驗(yàn)(1#:DO,曝氣攪拌150min;2#:,缺氧攪拌150min;3#:,缺氧攪拌150min)中進(jìn)行.批次試驗(yàn)裝置為小型SBR,有效容積1.0L(圖1),采用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌,其轉(zhuǎn)速為100r/min.試驗(yàn)過(guò)程中,取主SBR厭氧末期混合活性污泥,經(jīng)清洗后平均分裝到批次SBR中,并保證每個(gè)批次SBR中活性污泥濃度(MLSS)控制在2000mg/L左右,初始濃度在25mg/L左右.1#試驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)調(diào)整曝氣量,使4組批次SBR中DO濃度分別維持在所需試驗(yàn)值;2#試驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)分別向7組批次SBR中投加不同體積的亞硝酸鈉母液(3g/L),使其初始濃度分別維持在所需試驗(yàn)值;3#試驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)分別向7組批次SBR中投加不同體積的硝酸鈉母液(3g/L),使其初始濃度分別維持在所需試驗(yàn)值.此外,試驗(yàn)過(guò)程中pH值維持在7.4～7.6之間,并每隔10min進(jìn)行取樣檢測(cè)、、、PHAs和糖原濃度.

1.3 試驗(yàn)用水和接種污泥

主SBR試驗(yàn)用水取自北京市某家屬區(qū)化糞池生活污水,具體水質(zhì)為: COD濃度為142.4～268.3mg/L,濃度為50.2～69.4mg/L,濃度＜1mg/L,濃度＜1mg/L,濃度5.1～7.9mg/L, pH值為7.2～7.6.主SBR啟動(dòng)時(shí)的接種污泥取自某大學(xué)處理生活污水的短程硝化反硝化中試SBR,且其具有正常的脫氮除磷性能.

1.4 檢測(cè)分析方法

1.5 PPAOs和PGAOs的計(jì)算方法

在SPNED-PR系統(tǒng),氮的去除主要是通過(guò)PAOs的反硝化除磷過(guò)程和GAOs的內(nèi)源反硝化過(guò)程實(shí)現(xiàn)的[4].PPAOs和PGAOs分別指PAOs和GAOs在該系統(tǒng)內(nèi)源反硝化脫氮過(guò)程中的貢獻(xiàn)比例.其計(jì)算方法分別見公式(2)和公式(3):

式中:NRA為氮去除量,mg(N)/L;NRAPAOs和NRAGAOs分別為PAOs和GAOs的氮去除量,mg(N)/L,其中以為電子受體時(shí)分別稱為NiRAPAOs和NiRAGAOs,以為電子受體時(shí)分別稱為NaRAPAOs和NaRAGAOs; 1.71和2.10分別為PAOs以和為電子受體進(jìn)行反硝化除磷過(guò)程中/Δ的值, mgP/mgN[14-15]; PUA為PAOs在反硝化除磷過(guò)程中的吸磷量, mg(P)/L.

2 結(jié)果與討論

2.1 DO濃度對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs活性的影響

由圖2可知,當(dāng)DO濃度由0.5mg/L逐漸升高至2.0mg/L時(shí), SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)吸磷速率(PUR)和吸磷量(PUA)變化不明顯,其分別維持在約10.3mgP/(gVSS·h)和25mg/L;且反應(yīng)末期濃度均在0.5mg/L以下.此處的PUR是通過(guò)對(duì)不同DO濃度條件下吸磷曲線上前80min的點(diǎn)進(jìn)行線性擬合得出的.說(shuō)明DO濃度對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)吸磷特性的影響并不明顯,且低DO濃度也幾乎未影響PAOs的好氧吸磷特性.

圖2 不同DO濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)吸磷和內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化情況Fig.2 Phosphorus uptake and intracellular carbons transformations in the SPNED-PR system at various DO concentrations

從圖2還可看出,當(dāng)DO濃度由0.5mg/L逐漸升高至2.0mg/L時(shí),SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PHAs和糖原變化量(ΔPHAs和ΔGly)也分別維持在6.2mmolC/L和4.9mmolC/L.由于該系統(tǒng)內(nèi)的去除只是通過(guò)PAOs的作用實(shí)現(xiàn)的,并且已知PAOs進(jìn)行好氧吸磷時(shí)的內(nèi)源代謝化學(xué)計(jì)量學(xué)參數(shù)PUA/ΔPHAs值和ΔGly/ΔPHAs值分別為0.41molP/molC和0.42molC/molC[16],可估算出PAOs在系統(tǒng)內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化過(guò)程中的貢獻(xiàn)比例,用ΔPHAsPAOs/ΔPHAs值的百分比來(lái)表示(其中ΔPHAsPAOs為通過(guò)PAOs吸磷過(guò)程消耗的PHAs量).不同DO濃度條件下ΔPHAsPAOs/ΔPHAs值穩(wěn)定保持在32.5%(圖2),說(shuō)明DO濃度幾乎未對(duì)系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs的好氧代謝過(guò)程產(chǎn)生影響,即不同DO濃度條件下PAOs和GAOs之間幾乎不存在DO競(jìng)爭(zhēng).此外,不同DO濃度條件下PUA、PUR和ΔPHAsPAO的穩(wěn)定維持,說(shuō)明SPNED-PR系統(tǒng)PAOs的好氧吸磷過(guò)程是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定除磷的主要途徑.

由圖3可知, SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs以為電子受體進(jìn)行脫氮除磷時(shí),隨著濃度的升高,去除速率(NiRR)和PUR均呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定再逐漸降低的趨勢(shì).當(dāng)濃度由4.7mg/L逐漸升至14.7mg/L時(shí),NiRR和PUR分別由1.34mgN/(gVSS·h)和0.61mgP/(gVSS·h)迅速增加到2.42mgN/(gVSS·h)和2.02mgP/(gVSS·h);此后,當(dāng)濃度繼續(xù)增加至26.2mg/L時(shí), NiRR穩(wěn)定保持在2.42mgN/(gVSS·h)左右,但PUR緩慢降低至1.90mgP/(gVSS·h);最后,當(dāng)濃度增加至39.9mg/L時(shí),NiRR和PUR分別降低至2.28mgN/(gVSS·h)和1.68mgP/(gVSS·h).此處的NiRR和PUR是通過(guò)對(duì)不同濃度條件下去除曲線和吸磷曲線上前80min的點(diǎn)進(jìn)行線性擬合得出的.此外,不同濃度條件下去除量(NiRA)和PUA也均隨著濃度的升高呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定再逐漸降低的趨勢(shì),并均在濃度為20.5mg/L時(shí)達(dá)最大值,分別為15.1mg/L和12.7mg/L.

圖3 不同濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)的氮磷去除情況Fig.3 Phosphorus and nitrite removal characteristics in the SPNED-PR system at various concentrations

本實(shí)驗(yàn)得出的SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)反硝化除磷過(guò)程中亞硝抑制濃度與其他研究結(jié)論[17-19]不同的原因可能在于本系統(tǒng)污泥自身的特性[20].Meinhold等[17]認(rèn)為當(dāng)?shù)陀?mg/L時(shí)不會(huì)影響吸磷過(guò)程,而當(dāng)其大于8mg/L時(shí)會(huì)完全抑制PAOs的活性;史靜等[18]認(rèn)為PAOs利用進(jìn)行反硝化吸磷時(shí),抑制濃度為2.3～7.7mg/L; Hu等[19]認(rèn)為當(dāng)濃度達(dá)35mg/L時(shí)也不會(huì)對(duì)PAOs產(chǎn)生抑制.為了進(jìn)一步了解濃度對(duì)本研究SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs活性的影響,對(duì)不同濃度下系統(tǒng)內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化特性和PPAOs的變化情況進(jìn)行分析(圖4).

圖4 不同濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化情況和PPAOs變化情況Fig.4 Intracellular carbons transformations and PPAOs variations in the SPNED-PR system at variousconcentrations

已知PPAOs值及PAOs在缺氧代謝過(guò)程中PUA/ΔPHAs 的理論值與GAOs在缺氧代謝過(guò)程中PUA/ΔPHAs 與NiRA/ΔPHAs的理論值分別為0.16molP/molC[21]和0.28molN/molC[4],便可估算出PAOs和GAOs在ΔPHAs的貢獻(xiàn)值,分別表示為ΔPHAsPAOs和ΔPHAsGAOs,單位為mmolC/L(圖4).從圖4可以看出:當(dāng)濃度由4.7mg/L逐漸升高至39.9mg/L時(shí), ΔPHAsGAOs先升高后趨于穩(wěn)定,但ΔPHAsPAOs先迅速升高,并在濃度為20.5mg/L時(shí)達(dá)到最大值2.55mmolC/L后緩慢下降.說(shuō)明當(dāng)濃度高于20.5mg/L后, PAOs吸磷過(guò)程中PHAs分解釋能過(guò)程受到抑制,使得PAOs沒有足夠的能量進(jìn)行磷的吸收,由此解釋了圖3中PUR和PUA逐漸降低的原因.至此, SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)存在時(shí),GAOs較PAOs更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),且的去除主要是通過(guò)GAOs作用實(shí)現(xiàn)的;高濃度(20.5～39.9mg/L)會(huì)抑制PAOs的反硝化除磷過(guò)程,但幾乎不影響GAOs的內(nèi)源反硝化脫氮過(guò)程. SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)GAOs所具有的較高脫氮活性有利于減弱高濃度亞硝對(duì)PAOs反硝化除磷過(guò)程的抑制作用,這也是該系統(tǒng)反硝化除磷過(guò)程中亞硝抑制濃度高于其他報(bào)道[17-19]的主要原因.

由圖5可知, SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs以為電子受體進(jìn)行脫氮除磷時(shí),隨著濃度的升高,去除速率(NaRR)和PUR均先升高后趨于穩(wěn)定.當(dāng)濃度由5.0mg/L逐漸升高至19.8mg/L時(shí), NaRR和PUR分別由1.23mgN/(gVSS·h)和1.54mgP/(gVSS·h)逐漸增加到2.02mgN/(gVSS·h)和2.42mgP/(gVSS·h);此后,當(dāng)濃度繼續(xù)增加至40.0mg/L, NaRR和PUR分別保持在1.94mgN/(gVSS·h)和2.48mgP/(gVSS·h)左右.此處的NaRR和PUR是通過(guò)對(duì)不同濃度條件下去除曲線和吸磷曲線上前80min的點(diǎn)進(jìn)行線性擬合得出的.此外,不同濃度條件下去除量(NaRA)和PUA也均隨著濃度的升高先升高后趨于穩(wěn)定,且無(wú)生成;當(dāng)濃度達(dá)19.8mg/L后,兩者分別保持在12.2和15.7mg/L左右.說(shuō)明提高濃度可提高SPNED-PR系統(tǒng)的反硝化脫氮除磷性能,且高濃度(19.8～40.0mg/L)不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生抑制作用.

圖5 不同濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)的氮磷去除情況Fig.5 Phosphorus and nitrate removal characteristics in the SPNED-PR system at various concentrations

此外,已知PPAOs值及PAOs和GAOs在缺氧代謝過(guò)程中的PUA/ΔPHAs 和NaRA/ΔPHAs理論值分別為0.15molP/molC[21]和0.13molN/molC[4],可估算出不同濃度條件下ΔPHAsPAOs和ΔPHAsGAOs的值(圖6).由圖6可知,當(dāng)濃度由5.0mg/L逐漸升高至40.0mg/L時(shí), ΔPHAsPAOs和ΔPHAsGAOs均先升高后趨于穩(wěn)定.不同的是, ΔPHAsPAOs在濃度達(dá)10.2mg/L后便趨于穩(wěn)定(達(dá)2.37mmolC/L),而ΔPHAsGAOs則在濃度達(dá)19.8mg/L后才趨于穩(wěn)定(達(dá)3.38mmolC/L).說(shuō)明濃度為5.0～19.8mg/L時(shí)引起NaRA和PUA升高的原因主要在于PAOs活性的增強(qiáng),而濃度為19.8～40.0mg/L時(shí)NaRA和PUA保持不變的原因在于PAOs反硝化除磷過(guò)程中PHAs氧化產(chǎn)能受阻[22].

圖6 不同濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)碳源轉(zhuǎn)化情況和PPAOs變化情況Fig.6 Intracellular carbons transformations and PPAOs variations in the SPNED-PR system at various concentrations

2.4 SPNED-PR系統(tǒng)磷去除特性分析

為了解SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)磷的去除特性,對(duì)比分析了不同DO、和濃度對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs吸磷過(guò)程的影響(表1).

表1 不同DO、和濃度對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs吸磷過(guò)程的影響Table 1 Effects of different DO, andconcentrations on P uptake of PAOs in the SPNED-PR system

表1 不同DO、和濃度對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs吸磷過(guò)程的影響Table 1 Effects of different DO, andconcentrations on P uptake of PAOs in the SPNED-PR system

注: “-”:未檢測(cè)出; “→”:穩(wěn)定維持或幾乎未發(fā)生變化; “↓”:呈下降趨勢(shì); “↑”:呈上升趨勢(shì).

參數(shù) 濃度(mg/L) PUA(mg/L)PUR(mgP/(gVSS·h))ΔP/ΔN(mgP/mgN)PPAOs(%)PAOs活性 對(duì)PAOs吸磷的影響DO 0.5～2.0 25 9.76～10.95 - - → 幾乎無(wú)影響4.7～20.5 1.97～12.670.61～2.03 0.43～0.8425.3～49.8↑ 濃度提高可促進(jìn)吸磷過(guò)程的進(jìn)行NO2--N 20.5～39.9 12.67～8.892.03～1.68 0.84～0.6249.8～36.8↓ 亞硝抑制, PAOs活性逐漸減弱5.0～19.8 5.50～15.661.54～2.54 1.10～1.3552.6～64.3↑ 濃度提高可促進(jìn)吸磷過(guò)程的進(jìn)行NO3--N 19.8～40.0 15.72 2.48 1.32 62.3 → 幾乎無(wú)影響

由表1知, DO濃度幾乎未影響SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs的好氧吸磷特性,并且PAOs利用DO為電子受體進(jìn)行吸磷時(shí)的除磷性能最佳,其次為和.PAOs利用DO進(jìn)行吸磷時(shí)的PUR值(PURDO)遠(yuǎn)大于其利用及進(jìn)行吸磷時(shí)的PUR值(PURnitrate和PURnitrite),即PURDO＞PURnitrate＞PURnitrite.此外,考慮到不同DO濃度條件下SPNED-PR系統(tǒng)的PUR值接近于EBPR系統(tǒng)的PUR值(8.2～14.3mgP/(gVSS·h))[14,23],說(shuō)明該系統(tǒng)內(nèi)磷的去除主要是通過(guò)好氧吸磷實(shí)現(xiàn)的,且PAOs對(duì)DO的優(yōu)先利用,保證了系統(tǒng)的高效除磷性能.

2.5 SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs-GAOs的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系與氮去除特性分析

為了解SPNED-PR系統(tǒng)的氮去除特性及PAOs- GAOs的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,對(duì)比分析了不同DO、和濃度對(duì)系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs反硝化特性的影響(表2).

由表2可知,不同DO濃度條件下(0.5～2.0mg/L), ΔPHAsPAOs、ΔPHAsGAOs、ΔGlyPAOs和ΔGlyGAOs均保持在相同水平,即DO濃度幾乎未影響該系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs好氧代謝活性.不同濃度條件下, GAOs在系統(tǒng)氮去除中的貢獻(xiàn)比例大于PAOs, GAOs較PAOs處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).但低濃度條件下(4.7～14.7mg/L),濃度的提高有利于PAOs反硝化除磷過(guò)程的進(jìn)行, PAOs活性逐漸增強(qiáng);高濃度條件下(26.2～39.9mg/L), PAOs反硝化除磷過(guò)程受到亞硝抑制, PAOs活性逐漸降低(表2).此外,不同濃度條件下, PAOs在系統(tǒng)氮去除中的貢獻(xiàn)比例大于GAOs, PAOs較GAOs處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).低濃度條件下(5.7～19.8mg/L),濃度的提高均有利于PAOs反硝化除磷和GAOs內(nèi)源反硝化過(guò)程的進(jìn)行, PAOs和GAOs的活性均逐漸增強(qiáng),但PAOs處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);高NO2--N濃度條件下(19.8～40.0mg/L),由于PHAs氧化產(chǎn)能受阻[22],兩者活性趨于穩(wěn)定(表2).

表2 SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs-GAOs的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系與氮去除特性Table 2 PAOs-GAOs competitions and nitrogen removal characteristics in the SPNED-PR system

3 結(jié)論

3.1 DO濃度幾乎未對(duì)SPNED-PR系統(tǒng)內(nèi)PAOs和GAOs的好氧代謝過(guò)程產(chǎn)生影響,且不同DO濃度(0.5～2.0mg/L)條件下PAOs和GAOs之間幾乎不存在競(jìng)爭(zhēng).

3.2 SPNED-PR系統(tǒng)中, GAOs較PAOs具有高亞硝耐受力,可減弱高濃度亞硝對(duì)PAOs的抑制作用,進(jìn)而提高系統(tǒng)的脫氮除磷性能.

3.5 SPNED-PR系統(tǒng)磷的去除主要是通過(guò)好氧吸磷實(shí)現(xiàn)的,且PAOs對(duì)DO的優(yōu)先利用,保證了系統(tǒng)的高效除磷.系統(tǒng)內(nèi)氮的去除則主要是通過(guò)GAOs內(nèi)源反硝化實(shí)現(xiàn)的.

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