摘要：试验结果表明，软性载体淹没序批式生物膜法是行之有效的除磷工艺。在载体装填密度为30％，水力停留时间为9h（其中厌氧3h、好氧6h）、进水COD负荷为0.27～1.32 kgCOD/（m3·d）时，磷的去除率达90％以上。试验中，还就影响除磷的因素作了系统的分析。
关键词：序批式 生物膜 生物除磷
Study on the Characteristics of Phosphorus Removal in Sequencing Batch Reactor of Submerged Biofilm Process
Abstract：The study result showed that the sequencing batch reactor of submerged biofilm process with fibrous carriers is effective in phosphorus removal.When the carrierpacking percentage is 30%，hydraulic retention time （HRT） is 9 h （including 3 h for anaerobic zone and 6 h for aerobic zone），and influent loading rate is 0.27～1.32 kgCOD/（m3·d），over 90% of phosphorus removal is achieved.In the test，a systematic analysis was also made for the factors affecting phosphorusremoval.
Keywords：sequencing batch reactor；biofilm process；biological phosphorus removal
1 淹没式生物膜法除磷工艺选择
1.1 淹没式生物膜法除磷的条件
在厌氧条件下，若废水中没有DO或氧化态氮，一般无聚磷能力的好氧菌及脱氮菌，不能产生ATP（三磷酸腺苷），所以这类微生物不能摄取细胞外的有机物，即不能进行主动运输。但是，另一类叫做除磷菌的细菌却能分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚—β—羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式储存于细胞内；同时将聚磷酸盐分解所产生的磷酸盐排出胞外，这时细胞内还会诱导产生相当量的聚磷酸盐激酶。一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用PHB氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而储存于细胞内。微生物在增殖过程中，在好氧环境下所摄取的磷比在厌氧环境下所释放的磷多，废水的生物除磷正是利用了微生物的这一过程，并作为剩余污泥排走[1].
由生物除磷机理可见，若想采用淹没式生物膜法除磷，必须解决四方面的问题：①必须满足除磷菌习性，使生物膜交替处于厌氧、好氧的状态，并逐步使除磷菌成为优势菌属，实现其增殖；②供给必要的有机碳源（由废水提供）；③最后的磷排出必须是以脱落污泥的形式，这就要求除磷菌为优势菌属的生物膜生长要快，且应在好氧状态下能脱落，即需有足够的曝气强度和选择合适的生物膜载体；④污泥沉淀后应及时排出系统。
1.2 淹没式生物膜法除磷工艺选择
细菌细胞内含磷约2%（以质量计），所以传统的生物膜法最多只能去除污水中约20%的磷。对一般生物膜法来说，无论是A/O（厌氧/好氧）工艺还是A2/O（厌氧/缺氧/好氧）工艺，由于是在空间上造成A或O的状态，微生物只能持续地处于A或O的单一状态，而不能处于A/O交替的状态，因此，不具备生物除磷的条件，也就达不到生物除磷的目的[2].而序批式生物处理工艺集曝气、沉淀于一池，运转按进水、反应、沉淀、排水等几个阶段进行，污水间歇而有序地进入反应池和排出反应池。由于序批式工艺的特殊性，设计合理，可使生物膜在时间上交替处于A/O状态，从而有望实现生物除磷的目的，同时，混合液也可在时间上交替处于A/O状态，从而有望实现生物脱氮。
2 试验方法
2.1试验装置
试验装置如图1所示。
试验用反应器是有机玻璃制成，内径为15cm，反应器内有效容积为18L，其中沉淀池容积为2L.其试验进水的TP平均为10.0mg/L，COD为370.0mg/L，温度为25℃，好氧状态的DO平均为5.5mg/L.
装填密度是指生物膜与载体所占容积与整个反应器容积之比。在分别做了最大装填密度：37.5%、实用装填密度：30%以及较低装填密度：22.5%的对比试验后，确定较适宜的装填密度为30%.此时，反应器中的纤维载体的比表面积为2.66m2/L.
生物膜培养采用A/O交替运行方式历时3个月，菌种取自一般活性污泥工艺。在之后的工艺参数和影响因素的试验中，取运行条件改变后2周的水样进行测定。
2.2 原水和主要分析方法
原水用自来水加蛋白胨配制，同时还投加少量氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾、氯化钙、氯化钠等，配制后水质如表1所示。
表1 原水水质表 水质指标COD（mg/L）TN（mg/L）NH+4-N（mg/L）NO-3-N（mg/L）NO-2-N（mg/L）测定值250～40030～6010～200.20.1水质指标TP（mg/L）SP（mg/L）pH碱度（mg/L）BOD5（mg/L）测定值8～107～97.3380～440180～300 注：COD为重铬酸钾法；TN为过硫酸钾—紫外分光光度法；NH+4-N为纳氏试剂光度法；NO-3-N、NO-2-N为离子色谱法；TP为过硫酸钾氯化亚锡还原光度法。
