污水生化除磷的效果受多种因素影响,主要包括以下几个方面:
1. 碳源(有机物)
作用:聚磷菌(PAOs)在厌氧阶段需要易降解的有机物(如挥发性脂肪酸,VFA)作为碳源,用于合成PHAs(聚羟基烷酸酯),这是后续好氧吸磷的能量来源。
影响:碳源不足会限制聚磷菌的释磷和吸磷能力;碳源过多可能促进异养菌竞争,抑制聚磷菌生长。
2. 溶解氧(DO)
厌氧段:必须严格控制为无氧或低氧(DO < 0.2 mg/L),否则聚磷菌无法有效释磷。
好氧段:需维持足够高的DO(通常 > 2 mg/L),以支持聚磷菌高效吸磷并氧化PHAs。
3. 污泥龄(SRT)
聚磷菌世代时间较短,若SRT过长(如>15天),可能导致聚磷菌被其他慢速生长微生物(如硝化菌)取代。
一般推荐SRT为 3–8天,有利于富集聚磷菌。
4. 温度
最适温度范围为 20–30℃。
温度过低(<10℃)会显著降低聚磷菌活性,影响释磷/吸磷效率。
5. pH值
聚磷菌适宜pH范围为 6.5–8.0。
pH过低会抑制微生物活性;过高可能引起磷酸盐化学沉淀,干扰生物除磷判断。
6. 硝酸盐(NO₃⁻)和亚硝酸盐(NO₂⁻)
厌氧段中存在硝酸盐会促使反硝化菌与聚磷菌竞争碳源,甚至使部分聚磷菌进行“反硝化除磷”,但常规工艺中硝酸盐会抑制释磷。
因此,厌氧区应尽量避免硝酸盐回流。
7. 磷负荷与进水磷浓度
进水磷浓度过低时,系统难以维持足够聚磷菌种群;
磷负荷过高则可能超出系统处理能力,导致出水超标。
8. 水力停留时间(HRT)
厌氧段HRT通常需 1–2小时,以保证充分释磷;
好氧段HRT需足够长(通常>4小时),以完成吸磷和有机物降解。
9. 微量元素与毒性物质
缺乏Mg²⁺、K⁺、Fe²⁺等可能影响聚磷菌代谢;
重金属、高浓度氨氮、有毒有机物等会抑制微生物活性。
10. 工艺运行方式
如A²/O、UCT、SBR、氧化沟等不同工艺对除磷效率有显著差异;
回流比(污泥回流、混合液回流)设置不当会影响厌氧环境和碳源分配。
综上,生物除磷是一个对运行条件高度敏感的过程,需综合调控碳源、DO、SRT、温度、硝酸盐等多个参数,才能实现高效稳定的除磷效果。在实际工程中,常结合化学除磷(如投加铝盐、铁盐)作为保障措施。