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水处理高手进(第七篇)——关于生物除磷
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我先说一下聚磷菌的行为。 厌氧状况下,聚磷菌能够水解聚磷酸盐产生能量,产生的磷酸盐释放到水中,此外积聚在体内的糖原也发酵产生能量和电子传递,使得聚磷菌能够吸收水中的VFA,合成PHB储存起来。 好氧状况下,聚磷菌能够利用PHB做电子供体,氧气做电子受体,产生能量,使得聚磷菌能够吸收磷,合成多聚磷酸盐。此外还能合成糖原,核酸。水中的磷酸盐减少! 1、解决一下为什么好氧能够吸收过量的磷? 我的解释:好氧状况下,聚磷菌有氧呼吸产生ATP,能够用于细胞增殖,而厌氧状况下,细胞无法合成ATP,故无法增殖。所以在好氧状况下,增殖后的聚磷菌能够吸入过量的磷,剩余污泥排放掉多的聚磷菌,此所谓排磷!不知道我的解释合不合理? 2、我看有的资料说厌氧状况合成的是PHA,有的说是PHB?不知道这两兄弟有什么关系?是不是与细菌种类有关? 3、厌氧停留时间要适当,一般是1~2小时,为什么? 我的解释:少于1小时,聚磷菌未能合成足够的PHB,没有足够的PHB,就不能进行充分的释磷和吸磷!多于2小时,多聚磷酸盐全部水解,糖原也耗尽,此时聚磷菌将酵解PHB,这当然也影响聚磷菌好氧过程!不知道我的解释正不正确?望各位行家指教! |
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2楼2012-03-13 23:57:12
8楼2012-03-14 23:05:12
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1. 按你的解释,好氧聚磷的结果是聚磷菌好氧条件下数量上的增值,导致好氧聚磷量比厌氧释放磷量多,这样的解释太浅显了。 当然从整个系统而言,除磷的途径就是排泥来实现的,这个除氮是完全不同的原理。但是按你的理解,只要有泥有增长,然后从系统排泥就可以了。 之前有人总结脱氮除磷的是原理就是:一个上天(除氮),一个入地(除磷) 很形象也很正确。 但是我们为什么要折腾这个厌氧和好氧环境呢? 答案是前人的杰出工作发现聚磷菌这种特殊的微生物(当然对于聚磷菌的认识已经从最初的一种细菌,而且是错误的认识变得更加完善和合理了,这是后话)具有厌氧释放磷,好氧大量聚集磷的生活特性,经过厌氧和好氧环境的交替,除了污泥有增长之外,主要结果还是污泥的含磷率增加,这样的话,排同样的泥,我们可以去除更多的磷。一般污泥含磷率为1-2%,EBPR系统的含磷率一般可达4-5%,实验室规模的有报道可达10%以上。 这才是除磷工艺中引入厌氧单元的主要目的。 同时也是活性污泥法一个发展过程 单单除COD,一个好氧就够了; 加上除氮,一个缺氧,一个好氧; 再加除磷,一个厌氧,一个缺氧,一个好氧,也就是著名的A2O工艺; 2. PHA含有4中同分异构体,根据碳源不同(乙酸和丙酸)则产生的途径不同,你可以自己根据分子式来推导一下。看文献要看透的话,就得自己多钻研一下; 3.厌氧时间一般是1-2小时,这是因为一般情况下,聚磷菌达到最大释放磷的时间是90分钟到120分钟; 至于时间短,没有时间合成PHB,没错,但不是根本原因。打鼓要打中心,不能打边鼓。 至于为什么非的聚磷菌达到最大释放磷才好呢,简单的解释,试想人越饿是不是吃的也越多,聚磷菌大概也是有这个特点吧,磷在厌氧条件下,释放的越多,再后续的好氧环境条件下,就会摄取的越多。而且这已经是被证实的结果了。 题外: 1.对于聚磷菌的研究和理解还在进一步的完善过程中,比如聚糖菌,比如说反硝化聚磷菌等都是方向,但也不是新方向了,建议笔者看看有关综述性文章,这些基本问题就会理解,也会把握以下研究方向; 2.遇到问题,要从基本原理出发,不能凭空想象。 3. 有些问题都可以用一些简单的实验来证明,科研的思路就是,发现问题,设计实验,得出结果,解决问题;比如厌氧为什么停留时间为1-2小时,建议可以做一个厌氧磷释放试验,你就会发现最大释放磷的时间为90-120分钟。这样的话,你的问题就会变得更为深刻一些,就不会只停留在一些表面问题上。 以上仅代表个人意见,如有不妥,望见谅。 |
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24楼2013-01-18 09:07:36
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stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:04:53
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stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:04:53
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首先厘清一个概念,聚磷菌不是指某一种菌,而是一种微生物菌群,因此基于此概念来讲,你后面的解释欠妥。其次先说聚磷菌的新陈代谢过程,厌氧段的目的是为聚磷菌提供有机酸并且使聚磷菌成为优势菌群。厌氧段聚磷菌体内的糖元质,聚磷酸盐减少,PHA(包括:PHB,PHV)增多,同时还会生成NADH2;在好氧段,聚磷菌体内的糖元质,聚磷酸盐增多,导致水相中磷减少。至于为什么好氧条件下吸磷比厌氧释磷多,这主要是由聚磷菌本身的新陈代谢特性所决定的。当然,还有个可能的原因就是:吸收磷的不仅仅是聚磷菌,在兼氧阶段还存在着聚磷微生物,如放线菌属,其主要是以聚磷酸盐的形式储存磷以满足生长需要,貌似还有反硝化除磷菌也可以除磷。 |
4楼2012-03-14 19:41:42
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stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:05:56
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stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:05:56
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对于为什么好氧条件下吸收的磷要比厌氧释放的磷多的问题,个人认为可以从能量角度来说明。在好氧环境消耗的PHB和厌氧环境合成的PHB相同的条件下,厌氧条件VFA合成PHB通过消耗ATP释放磷(假设所需能量为a,断开的高能磷酸键数为n),在好氧条件下PHB被彻底分解成CO2和H2O合成ATP吸收磷(产生能量为a+b,假设VFA合成PHB的耗能和PHB分解成VFA的产能相同,b为VFA彻底分解成CO2和H2O的产能,生成的高能磷酸键数为n+bn/a),因此好氧条件下吸收的磷要比厌氧释放的磷多。不知解释是否清楚。 [ Last edited by xiaohuntudou on 2012-3-16 at 08:38 ] |
13楼2012-03-16 08:35:33
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找了一下,我也是看书间接看到的。 文章名字:Uptake and release of phosphate by a pure culture of acinetobacter calcoceticus. Wat.Res |
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19楼2012-03-16 21:36:47
3楼2012-03-14 10:00:44
5楼2012-03-14 20:04:05
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yyf51522楼
2012-03-17 22:50
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