2012 年第 1 期
［收稿日期］
［基金项目］
［作者简介］
2011-11-24
国家自然科学基金重点项目城市污水处理系统智能控制理论 、方法与技术（501380110）
高志广（1978—），男（汉族），河北邢台人，博士，主要从事市政、环境工程设计及电力水务设计工作，（Tel）13991295920。
水科学与工程技术
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污水处理
缺氧条件下PAOs与OHOs碳源竞争研究
高志广
1
，王在东
1
，周
琪
2
，顾国维
2
（
1．
西北电力设计院， 西安
710075
；
2．
同济大学， 上海
200092
）
摘
要：生物除磷系统中除存在大量聚磷菌（PAOs）外，还存在大量异养菌（OHOs），缺氧条件下两者可能存在对底物的竞争，有必
要对缺氧条件下聚磷菌的表现和代谢规律进行研究。 该试验考查了缺氧条件下普通异养菌与聚磷菌对碳源的竞争规律。 根据研
究结果，上述两种功能微生物在缺氧条件下对有限碳源存在竞争且各自按照其固有的动力学模式利用碳源 。 试验中观察到乙酸
（
HAc）对缺氧反硝化的抑制作用，即当环境中存在数量较多的乙酸时，反硝化聚磷菌无法进行反硝化除磷代谢，这与目前对反硝
化除磷过程的理解不同。 根据研究结果，对ASM2D模型有关反应动力学描述进行了改进，实测数据表明改进后的模型能够更好地
描述缺氧条件下PAOs的生化反应。
关键词：%PAOs；OHOs；碳源竞争；反应动力学
中图分类号：X703．5
文献标志码：A
文章编号：1672－9900（2012）01－0001-03
Study on Competition between OHOs and PAOs on Carbon under Anoxic Condition
GAO Zhi－guang
1
，
WANG Zai－dong
1
，
ZHOU Qi
2
，
GU Guo－wei
2
（
1．Northwest Electric Power Design Insititute
，
Xi
’
an 710075
，
China
；
2．Tongji University
，
Shanghai 200092
，
China
）
Abstrct
：
A large number of phosphorus accumulative organisms
（
PAOs
）
and ordinary heterotrophic organisms
（
OHOs
）
exist in biological phosphorus removal system． There may exist substrate competition between the above organisms． In
this paper
，
competition between
（
OHOs
）
and PAOs on carbon under anoxic condition is investigated． Although kinetic
performance of OHOs and PAOs appears irrelevant
，
inhibition of acetic acid on anoxic polyphosphate storage is found
according to batch test designed． The phenomenon is inconsistent with common understanding of denitrifying phorsphorus
removal． According to the study
，
a part of ASM2D model describes the reaction kinetics has been improved． The
measured data show that the improved model can better describe biochemical activity of PAOs under anoxic conditions．
Key words
：
PAOs
；
OHOs
；
carbon competition
；
kinetics
传统生物脱氮除磷概念中，硝酸盐是抑制除磷的一个重要
因素，它会降低聚磷菌的厌氧释磷量和好氧吸磷量，但对缺氧
释磷与反硝化之间的动态竞争仍然不是十分清楚
［
1－6
］
。
Malnou
等
［
7
］
认 为 硝 态 氮 会 抑 制 厌 氧 阶 段 聚 磷 菌 的 释 磷 ， 而
Hascoet
等
［
8
］
则 认 为 释 磷 与 反 硝 化 反 应 是 同 步 发 生 的 ，并 没 有 出 现 先
后顺序。 本研究设计批式试验对缺氧释磷与反硝化之间的竞
争进行探索和初步研究。
1
材料和方法
1．1
聚磷菌的富集
实验室连续流
AAO
除磷装置用于富集聚磷菌。 接种污泥
取自上海市某污水处理厂； 进水取自某生活小区污水泵房吸
水井。 驯化稳定后系统溶解性正磷去除率达
92％
以上，总磷去
除率达
78％
以上。
1．2
实验设计
1．2．1
COD
充足情况
从
AAO
工 艺 好 氧 反 应 器 中 取
1．65L
活 性 污 泥 进 行 离 心
分 离 ； 随 后 将 离 心 后 的 污 泥 分 成
3
等 份 并 置 于
3
个 反 应 器
中 ， 将 反 应 器 置 于 磁 力 搅 拌 器 上 缓 慢 搅 拌 ； 然 后 向
3
个 反 应
器 中 加 入 不 同 体 积 的
KNO
3
溶 液 ， 使
NO
3
－
－N
起 始 浓 度 分 别 为
10
，
20
，
30mg/L
； 最 后 根 据
AAO
工 艺 的 污 泥 回 流 比 确 定 批 式
试 验 的 充 水 比 ， 向
3
个 反 应 器 加 入 一 定 量 的 乙 酸 盐 溶 液 和
1．5mL
微 量 元 素 液 ， 使 反 应 器 中
COD
起 始 浓 度 为
300mg/L
。
在 试 验 过 程 中 ，将 反 应 器 置 于
20 ℃
的 恒 温 室 中 进 行 。 从 加
入 乙 酸 起 开 始 计 时 ， 经 缺 氧
2h
后 试 验 结 束 。 取 样 和 分 析 方
法 同 上 。
1．2．2
COD
不足情况
取 样 和 分 析 方 法 同 上 。 只 是 向 反 应 器 中 加 入 的 乙 酸 量
较
COD
充 足 情 况 减 少 ，使 反 应 器 中
COD
起 始 浓 度 为
150mg/L
左 右 。
1．3
分析方法
本实验
COD
cr
采用氧化
－
还原滴定法、 正磷测试采用钼锑
抗光度法测定
［
9－10
］
。
PHAs
进行离心、冷冻干燥、裂解、萃取等预
处理后送气相色谱进行分析，色谱柱为
HP－5
柱。
1
· ·