1.2 實驗水質及接種污泥

　　本實驗采用模擬廢水，由碳源液、 磷液、 氮液、 濃縮液及微量元素配制而成，模擬廢水pH平均值為6.760.無水乙酸鈉為碳源(COD=400mg·L-1)，磷酸二氫鉀(PO3-4-P=8mg·L-1)、 氯化銨(NH4+-N=40mg·L-1)、 濃縮液(1 L)由45 g MgSO4·7H2O、 80 g MgCl2·6H2O、21 g CaCl·2H2O、 10 g酵母浸膏、 61 g蛋白胨組成，微量元素組成參照文獻[19].為滿足微生物生長需要，1 L模擬廢水加入1 mL濃縮液及1 mL微量元素液.

　　實驗所用污泥接種自蘭州市七里河城市污水處理廠4號曝氣池，該污水廠采用A2/O工藝，污泥具有一定脫氮除磷性能，污泥各項指標性能良好.

　　1.3 分析項目及方法

　　所有水樣均采用定性濾紙過濾后測定，水質分析項目中PO3-4-P采用鉬銻抗分光光度法測定，NH4+-N采用納氏試劑分光光度法，TN采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，COD采用COD快速測定儀測定，MLSS(混合液懸浮固體濃度)采用濾紙重量法測定.溫度、 ORP(氧化還原電位)值和DO由德國Multi 3420在線測定儀在線監測.

　　2 結果與討論2.1 不同側流比條件下EBPR系統COD、 NH4+-N的去除性能

　　圖 2為不同側流比條件下系統COD、 NH4+-N去除性能.控制DO=1mg·L-1，在提取側流比為0、 1/4、 1/3、 1/2的4個階段監測日常運行時反應器進、 出水COD、 NH4+-N濃度及其去除率.圖 2(a)中，反應器在Ⅰ階段與Ⅱ階段對COD的去除率均高于81.9%，出水COD濃度平均值為24.1mg·L-1，COD得以穩定去除.但在后兩個階段，COD出水濃度與去除率有所波動，Ⅲ、 Ⅳ階段中，CODzui低去除率均為79.7%，出水COD的殘余量達到81.3mg·L-1.與文獻給出的側流除磷對COD去除效果幾乎無影響不同，分析認為，郝曉地等[18]的研究表明，在不斷增大側流比時，生物除磷所需zui低COD/P值會不斷下降(側流比從0增大至20%時，所需zui低COD/P值隨之由20降至15)，即側流比不斷增大時，整個生物反應過程所需COD不斷減小，本實驗COD/P值并未隨相應的COD/P有所降低且始終為50，因此在Ⅲ階段與Ⅳ階段出水有些許COD殘留.

圖 2 不同側流比條件下系統COD、 NH4+-N去除性能

　　由圖 2(b)中可得，各階段下NH4+-N去除率僅在改變不同側流比初期略有降低，之后快速回升至*并實現氨氮的穩定去除.反應器在整個實驗階段(110 d)對NH4+-N去除率均值為98.1%，出水NH4+-N濃度平均值為0.8mg·L-1，工藝去除NH4+-N性能穩定，說明反應器中NH4+-N去除不受側流比影響，類似的研究結論也有報道.且此時反應器在低好氧(DO=1mg·L-1)的情況下，證明側流比磷回收與低DO濃度(DO=1mg·L-1)條件下的EBPR系統結合運行對去除NH4+-N影響甚微.

　　2.2 不同側流比條件下EBPR系統的除磷性能

　　圖 3為不同側流比條件下系統的除磷性能.《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)規定一級A標準中總磷(以P計)排放應≤0.5mg·L-1.由圖 3可見，反應器Ⅰ階段(無側流比)出水磷的達標率為52.9%，該階段初期系統因剛啟動出水有3 d不穩定，之后除磷率zui低為82.3%，平均除磷率89.4%; Ⅱ、 Ⅲ階段(側流比分別為1/4、 1/3)中，平均除磷率分別為98.5%和99.0%，出水磷達標率均遠遠優于Ⅰ階段，尤其是Ⅲ階段只有初期*天未達到一級A標準，出水達標率為93.3%，說明側流比升高至1/3，除磷效果也隨之上升，出水PO43--P濃度逐漸下降; Ⅳ階段中除磷率不斷波動，除磷率zui低為65.4%，出水磷的達標率僅為45.5%，在1/2側流比時，提取較多厭氧放磷上清液進行化學磷回收，此時聚磷菌在厭氧釋磷和好氧吸磷的動態平衡被嚴重破壞，生物性能逐漸惡化，因此在1/2側流比時抑制低好氧EBPR系統的除磷性能.說明低好氧EBPR系統在1/4、 1/3側流比條件下于回收磷的同時EBPR系統可更加節能穩定運行.

圖 3 不同側流比條件下系統的除磷性能

　　2.3 不同側流比條件下EBPR系統典型周期磷的變化規律

　　圖 4為不同側流比條件下典型周期內PO3-4-P、 ORP和DO的濃度變化規律.從中可知，在DO=1mg·L-1條件下，依次提取側流比0、 1/4、 1/3、 1/2后厭氧段釋磷量呈遞減趨勢，對應厭氧末期磷濃度分別為32.8、 26.0、 20.1、 18.7mg·L-1.分析原因為: ①提取側流比即人為剝奪生物反應過程中厭氧釋磷量，隨著不斷的磷剝奪，聚磷菌胞內聚磷顆粒含量減少，厭氧釋磷能力逐漸減弱[20]; ②從圖 4中可以看出，厭氧階段反硝化初期，氧化態的NOx--N被還原成N2，反應器中ORP不斷下降，隨后反應過程中氧化還原狀態的變化幅度減小，ORP下降速率變小并逐漸趨于平緩，厭氧段末期ORPzui終分別為-258.9、 -233.7、 -231.4、 -217.8 mV.王曉玲等研究表明，在低ORP情況下，相對ORP值越高則NO3--N含量越大，即各階段中厭氧段后期NO3--N含量依次升高.隨著厭氧段NO3--N含量升高，反硝化菌與聚磷菌在污水中競爭能力逐漸增強，聚磷菌處于劣勢，導致聚磷菌釋磷量減少.