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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 环境 » 交流探讨 » 水处理高手进（第七篇）——关于生物除磷
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打死我都不说

金虫 (小有名气)

[交流] 水处理高手进（第七篇）——关于生物除磷

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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1楼 2012-03-13 23:38:12
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chenny2010

银虫 (小有名气)
★
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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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打死我都不说
24楼2013-01-18 09:07:36
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ilovesci80

金虫 (正式写手)
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gaofeng925(金币+2, EEPI+1): 积极应助 2012-03-14 08:13:58
第一问题：不合理。在厌氧阶段，聚磷菌将体内含磷物质或吸附菌体表面的磷分解释放于水中，同时生成PHB，进入好氧阶段后，在呼吸作用产生的ATP作用下PHB被氧化，聚磷菌开始吸收磷，最终磷通过活性污泥被除去。
第二问题：PHA聚羟基烷酸，PHB聚贝塔羟基丁酸，前者包含后者，与细菌种类无关
第三问题：基本是这样
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2楼2012-03-13 23:57:12
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251777730

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
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打死我都不说(金币+2): 和我的想法一样！ 2012-03-14 22:10:49
stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:04:39
引用回帖:
2楼: Originally posted by ilovesci80 at 2012-03-13 23:57:12:
第一问题：不合理。在厌氧阶段，聚磷菌将体内含磷物质或吸附菌体表面的磷分解释放于水中，同时生成PHB，进入好氧阶段后，在呼吸作用产生的ATP作用下PHB被氧化，聚磷菌开始吸收磷，最终磷通过活性污泥被除去。
第 ...

关于第一个问题，还是没有解释为什么好氧条件下吸收的磷要比厌氧释放的磷多？
我认为就单个聚磷菌来说，在厌氧条件下释放的磷和好氧条件下吸收的磷是等同的，但是在好氧条件下聚磷菌实现好氧增殖，而增殖的聚磷菌会对磷产生吸收作用，所以总体上好氧吸收的磷高于厌氧释放的磷。
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3楼2012-03-14 10:00:44
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shaopenghui

银虫 (正式写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5): 给个红包，谢谢回帖
stormxuhao: 金币+1, 积极参与 2012-03-16 09:04:53
引用回帖:
3楼: Originally posted by 251777730 at 2012-03-14 10:00:44:
关于第一个问题，还是没有解释为什么好氧条件下吸收的磷要比厌氧释放的磷多？
我认为就单个聚磷菌来说，在厌氧条件下释放的磷和好氧条件下吸收的磷是等同的，但是在好氧条件下聚磷菌实现好氧增殖，而增殖的聚磷 ...

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。
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4楼2012-03-14 19:41:42
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