为什么聚磷菌必须先厌氧释磷才能在好氧段过量吸磷?
为什么聚磷菌必须先厌氧释磷才能在好氧段过量吸磷?
核心答案
聚磷菌(PAO)在厌氧段没有氧气也没有硝酸盐时,会分解体内的聚磷酸盐放出磷酸根,同时把释磷得到的能量存成糖原和 PHB。到了好氧段,它靠降解 PHB 获得能量,反过来超量把磷吸进细胞内存成聚磷酸盐。先饿(厌氧释磷)后饱(好氧吸磷),这个交替是它的生存策略,除磷工艺就是利用这一收一放。
详细解析
厌氧段发生了什么
厌氧区要绝对没有溶解氧和硝酸盐,否则别的菌先抢了有机物。聚磷菌在这里把细胞里的聚磷拆成正磷酸盐排到水里,换来的能量用来摄取低分子有机物并合成 PHB 储存。此时水里磷浓度反而升高,这是正常现象。现场有人一见厌氧段磷涨就慌,乱加曝气,反而把除磷链打断。
好氧段的超量吸收
进入好氧,聚磷菌氧化 PHB 拿能量,疯狂把水里的磷泵进细胞,存成多聚磷酸盐颗粒。吸的量远超它释的量,细胞含磷量可达干重两成到三成。排泥时把这些富磷污泥带走,总磷就降了。所以除磷最终靠排泥实现,泥不排,磷就在系统里空转,出水总磷下不来。
为什么不能跳过厌氧
若厌氧段混进硝酸盐,反硝化菌先用了有机物,聚磷菌没饭吃,释磷不足,后面好氧吸磷也弱。实验显示厌氧段硝酸盐高于零点五毫克每升,除磷率掉一半。所以厌氧区要严控回流污泥带硝。很多厂厌氧段溶氧为零就以为稳了,结果硝酸盐悄悄进来,除磷率一直上不去。
污泥龄要短
聚磷菌是兼性,但磷主要随排泥去除,泥龄越长,单位时间排走的磷越少。一般除磷系统泥龄取七到十二天,比纯硝化系统短。太长磷在系统里循环,出水总磷抬升。同时泥龄短也能抑制丝状菌,顺带防膨胀,一举两得,所以除磷系统的泥龄天生要比硝化系统短一截。
碳源品质的影响
聚磷菌爱乙酸、丙酸这类发酵产物。进水碳源以慢释碳为主时,可在厌氧段加少量乙酸钠提效。碳源不足,释磷不彻底,吸磷上限也被锁死。某厂进水碳氮比偏低,厌氧段补了乙酸钠后,出水总磷从一点二降到零点三。碳源投在厌氧段比投在好氧段除磷效率高得多。
常见误区
厌氧段见磷升高就慌。那是聚磷菌在释磷,正常,好氧会吸回去。
厌氧区溶氧不管。一丁点氧或硝态氮进来,除磷率腰斩。
泥龄越长除磷越好。长了磷循环不排走,出水总磷反而高。
实践建议
厌氧段溶解氧和硝酸盐都守在零点二毫克每升以下,回流污泥先脱硝。
污泥龄取七到十二天,兼顾除磷又不丢硝化。
碳源不足时在厌氧段投乙酸钠,按进水总磷的两倍到三倍核算。
排泥要稳定,富磷污泥及时外排脱水,别在系统里空转。