SBR好氧过程中进行着有机物氧化、氨氮硝化和聚磷作用,这三个过程之间经常存在相互的影响,在城市生活污水处理工艺中,由于上述原因经常出现脱氮效果好时除磷效果差、除磷效果好时脱氮效果不佳的情况。因此,有必要对硝化细菌和聚磷菌的生物特性以及相互作用进行研究分析。实际运行中影响硝化与除磷的因素较多,如SRT、温度、DO、C/N、pH值和有毒物质等。例如对于单一功能的脱氮或者除磷工艺,实际运行的SRT差异较大;城市污水进水温度主要受季节性影响,而硝化细菌和聚磷菌两种菌群的生物特性受季节性影响较大;C/N直接影响着自养菌和异养菌的菌群比例分布;本试验主要就污泥负荷、SRT、温度和C/N四个因素对系统微生物硝化和聚磷影响进行试验研究和分析。试验结论:(1)在SBR系统中,高污泥负荷条件下存在着好氧硝化与好氧聚磷的相互抑制作用,异养菌在对碳源和溶解氧的竞争中占有优势。在按A/O方式运行时,以聚磷菌为主的异养菌在好氧过程中优先占有基质和DO,随着DO浓度的增加,聚磷速率加快,而硝化细菌在曝气初期硝化速率较慢。N_s=0.51kgCOD/(kg.MLSS.d)时,23%的氨氮的去除是在0～60min内完成的,而77%的氨氮是在60～180min内去除的。一定程度上说明好氧硝化是在聚磷过程进行到一定程度后才开始的,曝气初期氨氮的去除主要是同化合成作用的结果。(2)本试验中,在COD浓度为300mg/L,氨氮为35 mg/L,磷的浓度为5mg/L的水质条件下,SRT=3d时仍然能达到良好的硝化和除磷效果。从SRT分别为3d、5d和7d的试验结果中对比发现,SRT=5d时氨氮和磷的去除率最好且比较稳定。(3)泥龄和温度是影响硝化的主要因素,但泥龄与温度相比对硝化作用的影响较小,SRT为3d时的氨氮去除率仍然能达到96.5%。这有可能是因为本系统污泥浓度较低,有利于氧的有效传递和充分利用,即提高了溶解氧利用率,从而减小了聚磷菌与硝化细菌对溶解氧的竞争。(4)在15℃、20℃、25℃和30℃四个温度条件下的对比试验中发现,温度20℃时,氨氮和磷能够同时达到较好的去除效果,分别为97.8%和95.1%;当温度超过25℃时聚磷菌对温度较敏感,磷去除率和污泥沉降性明显下降。在一定范围内除磷速率一般随温度的增加而下降,原因可能是聚磷菌是嗜冷性细菌,在一定的温度范围内,除磷效率随温度的降低而提高。综合分析,温度控制在15～20℃之间可以同时达到满意的氨氮和磷的去除效果。(5)本试验中发现:不同温度条件下,厌氧段硝酸盐氮对磷的影响差异比较大,影响随着温度的升高而增强。综合分析,温度在25～30℃时,对系统磷出水效果影响比较明显,低于20℃时影响较小。可能是因为反硝化细菌最适宜温度为20～40℃,当温度超过20℃时,在较高浓度的硝酸根存在的条件下,反硝化作用增强,增强了厌氧段对碳源的竞争,从而影响了厌氧释磷。(6)从不同温度条件下的试验中发现,污泥絮体的密实程度与磷的去除效果存在一定的相关性,即污泥絮体越密实一定程度上越有利于磷的去除。(7)不同C/N条件下的试验中发现,随着C/N的增加,氨氮的去除率并没有明显的下降,C/N=10时最低,为98.1%。通常认为,C/N的增加导致异养菌大量繁殖,硝化细菌在对溶解氧的竞争中处于不利地位,从而影响硝化效果,但从试验中发现,只要保证充足的溶解氧以及适当的温度,可以很大程度上减小C/N变化对硝化效果的影响。