A2/O工艺作为当今常用的生物脱氮除磷工艺,已广泛应用于国内外大型污水处理厂,但是A2/O工艺的缺陷在于硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在单一系统中同时获得氮、磷的高效去除.陈永志等研究发现内循环对A2/O系统的反硝化除磷有影响.试验结合醛化纤维式组合填料的优势及对填料应用于生活污水脱氮除磷研究极少的现状,提出了在A2/O工艺的厌氧池、缺氧池和好氧池中添加醛化纤维式组合填料的设想,将传统活性污泥法与生物膜法相结合组成一套脱氮除磷的新系统.添加生物填料于好氧段可使池内的硝化细菌能够附着在填料上从而增加了污泥龄,提高硝化效率;缩短好氧段的停留时间,而将更长的时间用于厌氧段和缺氧段的释磷和吸磷作用,提高了除磷效率.于缺氧段可在载体环境下提高回流比,使反硝化聚磷菌富集,强化反硝化除磷现象,无需外加碳源,即可完成“超量”吸磷过程,适合低碳源污水的生化处理,使该系统能稳定运行并更好的进行脱氮除磷.

原生动物对细菌有捕食作用:
1) 此作用可以优化基质中的碳氮磷比率。原生动物的捕食可释放、整合死细菌中的非活性营养物质,加快水生生态系统中P的矿化,是细菌群落更快生长和保持更高活力;
2) 优化细菌群落。当盖虫、小口钟虫和梨形四膜虫等纤毛虫存在时,大肠杆菌的密度减少95%,说明原生动物的捕食有利于增殖较快的细菌生长。捕食作用在活性污泥培养初期,原生动物的捕食有利于选择细菌的生存,可以降低病原菌的浓度提高出水水质等;
3) 原生动物的捕食改变细菌形态与生长方式;
4) 原生动物的捕食促进营养物质和氧气的扩散;
5) 原生动物的捕食促进絮状分离。草履虫等纤毛虫和一些鞭毛虫向胞外分泌可溶性的糖类,能促进颗粒形成絮凝。
四、活性污泥中的微生物变化
1. 活性污泥生物相的季节变化:
春:钟虫属和楯纤虫属;
夏:累枝虫属和楯纤虫属;
秋:楯纤虫属和钟虫属;
冬:钟虫属和盖虫属;
2. 不同系统中的生物相变化污泥中的生物相
1) 曝气池活性污泥中优势种属是纤毛类;
2) 二沉池都是以藻类为中心的污泥;
3) 沉淀池中优势种属为颤藻类和毛枝藻;
序批式活性污泥法(SBR)工艺由于具有生化反应推动力大, 脱氮除磷效果好, 耐冲击负荷强, 工艺简单, 运行方式灵活和防止污泥膨胀等优点, 已成为污水生物脱氮的主流工艺之一.胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)是在一定环境条件下由微生物(主要是细菌), 分泌于体外的一些高分子聚合物.主要成分与微生物的胞内成分相似, 是一些高分子物质, 如蛋白质(PN)、多糖(PS)和核酸(DNA)等聚合物. EPS普遍存在于活性污泥絮体内部及表面, 具有重要的生理功能, 可将环境中的营养成分富集, 通过胞外酶降解成小分子后吸收到细胞内, 还可以抵御杀菌剂和有毒物质对细胞的危害[2, 3].根据EPS空间位置不同, 分为紧密附着在细胞壁上的孢囊聚合物——紧密型EPS(TB-EPS)和以胶体和溶解状态松散于液相主体中的黏性聚合物——松散型EPS(LB-EPS).国内外学者研究表明, 温度对生物脱氮效果和EPS产量均有重要影响, 该方面研究总结为以下3个方面:① 单一研究温度对生物脱氮效果的影响.汪志龙以合成废水为研究对象, 以丙酸钠作为单一碳源, 分别设置温度为5、15、25、35℃的4组序批式反应器考察了温度对单级好氧工艺生物脱氮除磷性能的影响. Guo等在5~30℃条件下, 研究了同时氮化和脱硝(SBR-SND)顺序间歇反应器的性能. Hendrickx等采用UASB, 以实际生活污水为研究对象, 探究了10℃和20℃条件下氮的去除. ② 单一考察了温度对EPS产量及组分的影响.张宝良等研究了3种温度(-20℃, 室温, 4℃)条件下, 市政污水污泥、可乐废水好氧污泥和可乐废水厌氧污泥3种污泥的EPS产量. Song等研究了常温(28℃)和低温(10℃)条件下EPS产量对活性污泥脱水性能的研究. Gao等研究了在30、20和10℃条件下, EPS在膜污染中的作用. ③ 同步研究了温度对生物脱氮效能及EPS的影响.张兰河等考察了4种温度(10±2)、(17±2)、(22±2)、(30±2)℃对A2O工艺脱氮速率及胞外聚合物的影响, 随着温度的升高, 总氮(TN)和COD去除速率逐渐上升, EPS质量浓度先降低后升高.宋成康等研究了温度降低对厌氧氨氧化脱氮效能及污泥EPS的影响, 在温度33℃→25℃→20℃→15℃范围内, EPS总含量及各组分均与温度成负相关.在生物脱氮过程中, 活性污泥是实现氮去除的功能主体, EPS是活性污泥的重要组成部分.因此, 同步考察温度对生物脱氮效能和EPS的影响, 可深入解析基于微生物EPS变化角度揭示生物脱氮本质.此外, 相关报道大多基于短期实验获得研究结果, 因此较难反映温度对EPS变化长期影响规律, 难以获得准确的EPS与生物脱氮相关性.
研究活性污泥中原生动物的目的 :
要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏,好直接研究分析细菌的生长情况。但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长,不能及时起指导生产的指示和预报作用。而原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系;原生动物个体大,便于观察;对于环境变化比细菌敏感,更早更容易反映环境的变化。直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况,也能反映出细菌的生长和变化情况。所以利用原生动物和后生动物的演替,可以判断水质和污水处理程度,判断污泥培养成熟程度;根据原生动物的种类,判断活性污泥和处理水质的好坏;根据原生动物在环境中改变个体形态及过程,判断水质变化和运行中出现的问题。即利用原生动物间接地评价污水处理过程和处理效果的好坏,起指导生产的作用。
1. 原生动物具有促进细菌活力,提高出水水质的功能,其作用仅次于细菌。原生动物群落的组成及数量由环境因子及运行条件决定。
原生动物分泌生长因子和降解胞外聚合物,促进细菌的生长。细菌生长需要维生素和氨基酸等生长因子,添加氨基酸可促进动胶杆菌的生长,而鞭毛虫和纤毛虫能够合成刺激细菌生长的物质,污水中的细菌能降解其他细菌的胞外聚合物,而动胶杆菌的胞外聚合物很难被其它微生物降解,但可以被原生动物降解。
CANON工艺具有脱氮途径短、节省曝气量、无需外加碳源、温室气体产量少等优点, 成为了目前具前景的污水脱氮工艺.