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针对传统生物脱氮除磷工艺(BNR)的弊端,本文着重对新型的短程硝化技术和反硝化除磷新技术进行了研究,并提出一个短程硝化—反硝化除磷脱氮新工艺技术组合,以用于低浓度生活污水的深度处理。间歇曝气方式是一种操作简单、效果良好的短程硝化控制技术。在间歇曝气硝化系统中,亚硝化菌(AOB)可以通过产率系数(YAOB)的增加来提高自身在反应器中的绝对生物量,并补偿因间歇曝气引起的比底物利用速率下降,从而使比增殖速率(μm)和NH4+的氧化速率不变。相反,硝化菌(NOB)不具备这种补偿特性,导致其μm和对NO2-氧化速率降低,引起NO2-在出水中积累。在5d泥龄下,间歇曝气系统的硝化速率和NO2-累积率分别达到8.8mg NH4+-N/L.h和84.6%,而连续曝气系统仅为6.0mg NH4+-N/L.h和21.2%。逐步增加进水中NO2-含量的方法可有效地驯化反硝化聚磷菌(DPAO)抵抗和利用较高浓度NO2-作为电子受体的能力,但同时会引起聚糖菌(GAO)在除磷系统中的增殖,影响除磷效果。维持厌氧段较高的pH值(7.0±0.5→7.8±0.5)能在一定程度上抑制GAO的生长,PAO/GAO(乙酸)竞争模型表明此时GAO对乙酸的竞争能力减弱。另外,污泥中糖原含量与除磷效能相关,糖原含量越高,除磷效能越差,反之亦然。控制吸磷阶段DO浓度或采用反硝化吸磷方式均可以减少糖原的再生数量。反硝化除磷和好氧除磷过程具有相同的厌氧反应计量学系数,表明无论是采取NO3-还是NO2-进行反硝化除磷,研究者均可以借鉴Delft除磷模型进行相关的模拟计算。但在不同的电子受体条件下,除磷系统的除磷容量各不相同,为O2>NO3->NO2-。系统中兼性PAO菌比例越高、PAO种类越丰富,除磷能力也就越强。本研究对PAO进行了详细的功能分类,根据对O2、NO3-和NO2-电子受体利用能力的不同,PAO共可被分为PO、PN、Pn/PNn、PON、PONn等5大类:其中PO属于好氧PAO(APAO),PN和Pn/PNn属于DPAO,而PON和PONn为兼性的PAO微生物。兼性PAO是生物除磷的主要贡献者,而其余专性PAO则根据系统所用电子受体(O2、NO3-或NO2-)的不同而分别被选择富集。采用DGGE分子检测技术,作者对不同除磷系统中PAO菌群的16S rDNA的特异性PCR扩增产物进行了分析。结果表明,缺氧除磷系统与好氧除磷系统的微生物多样性并没有太大