好氧颗粒污泥工艺强化脱氮研究进展

2.5 pH

pH值对好氧颗粒污泥脱氮性能有较大影响.  硝化反应过程中，由于H+的释放，废水pH会明显下降，而较低的pH值会导致FNA的积累，抑制硝化细菌和亚硝化细菌的生长，当 pH <  5时硝化作用会完全停止，一般硝化微生物适宜的pH范围为5.8-8.5. 反硝化过程产生碱度，而反硝化作用适宜的pH范围为  7.0-8.5，过高的pH会使得FA浓度增加，影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性. 另外，Seviour等指出较高的pH(pH ≥  9)会使得颗粒污泥中呈凝胶状的胞外聚合物(EPS)水解，导致颗粒污泥解体，硝化细菌大量洗出，系统脱氮性能下降[85].

Lashkarizadeh等研究了pH变化对好氧颗粒污泥稳定性和营养物质去除率的影响，结果表明碱性pH冲击(pH =  9)使得氮和磷的去除率从88%和98%分别降到66%和50%，同时出现颗粒解体、出水污泥浓度增加、颗粒减小现象;而酸性pH冲击(pH =  6)并未对营养物质去除和颗粒稳定性有显著影响[86]，这可能是由于EPS基质在碱性条件下水解，微生物暴露在较高的pH条件下导致生物活性降低;而pH =  6对EPS基质影响较小，颗粒保持较完整结构，内部传质阻力使得颗粒具有一定pH缓冲能力，同时反硝化过程产生的碱度在一定程度上减弱了酸性条件下较低的pH的影响.

3 结论与展望

好氧颗粒污泥因其特殊的结构特性赋予硝化、反硝化微生物分区定殖，且其良好的沉降性能保证了较长的污泥停留时间，为功能微生物的增殖提供了条件，在废水强化生物脱氮方面具有明显优势.  本文综述了基于好氧颗粒污泥的几种新型强化脱氮工艺，对各种工艺的启动条件及富集了相应功能菌的好氧颗粒污泥的形成因素进行了总结，可为废水生物处理提供新的视角，使得含高浓度氨氮的工业废水及城市生活污水实现高效稳定脱氮成为可能.  同时系统分析了好氧颗粒污泥强化脱氮工艺的影响因素，为进一步优化工艺运行性能提供了理论指导.  然而，好氧颗粒污泥脱氮工艺仍然存在技术瓶颈，有待在以下几方面进一步开展研究：(1)优化曝气方式、排泥方式等工艺参数，解决颗粒污泥运行过程中丝状菌过量繁殖、功能微生物流失、颗粒内核水解等颗粒失稳问题，获得结构密实、脱氮功能菌高度富集的颗粒污泥.(2)应用宏基因组学和蛋白组学等分析手段，解析好氧颗粒污泥微生物菌群功能，揭示好氧颗粒污泥形成与结构稳定的微生物学机理.

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