邱慎初
（國家城市給水排水工程技術(shù)研究中心）

　　摘要：本文介紹了80年代以來Randall等人為探明生物除磷系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定作用所進(jìn)行的幾個(gè)試驗(yàn)實(shí)例。COD/需氧量物料平衡結(jié)果表明，厭氧區(qū)對(duì)有機(jī)物的穩(wěn)定作用導(dǎo)致了系統(tǒng)的實(shí)測(cè)需氧量低于計(jì)算需氧量，從而降低能耗。試驗(yàn)中對(duì)于作用機(jī)理也進(jìn)行了探討，但理論依據(jù)不足，致使厭氧穩(wěn)定成為至含尚未明確而有待繼續(xù)研究的問題。
　　關(guān)鍵詞：生物除磷；厭氧穩(wěn)定；COD/需氧量物料平衡

1　前言

　　關(guān)于生物除磷系統(tǒng)是否存在厭氧穩(wěn)定（AnS）并從而降低系統(tǒng)的需氧量，幾年來各國學(xué)者持有不同看法。通常認(rèn)為在厭氧區(qū)并不發(fā)生基質(zhì)的氧化，聚磷菌在厭氧區(qū)利用胞內(nèi)聚磷酸鹽分解產(chǎn)生的能量，只是輸送揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）進(jìn)入細(xì)胞和轉(zhuǎn)化為聚β羥基丁酸(PHB)以及其他碳儲(chǔ)存聚合物，并將無機(jī)磷酸鹽釋放，儲(chǔ)存物質(zhì)只能在好氧區(qū)被氧化分解并提供能量，因此，系統(tǒng)的需氧量并未在厭氧段得到減少。需氧量一般根據(jù)水質(zhì)和處理要求按公式進(jìn)行計(jì)算。然而一些試驗(yàn)實(shí)踐的結(jié)果表明，在生物除磷工藝中的需氧量小于計(jì)算值，從80年代開始，陸續(xù)報(bào)道了一些生物除磷系統(tǒng)因厭氧段的設(shè)置使系統(tǒng)需氧量得以減少的情況（Lan等，1983；Randall,1984; Bordacs 和 Tracy, 1988）。Randall 等人于1992年報(bào)道了關(guān)于生物除磷系統(tǒng)厭氧穩(wěn)定導(dǎo)致減少需氧量的詳細(xì)試驗(yàn)結(jié)果，提出了COD/需氧量物料平衡式用以說明系統(tǒng)中全部COD和氮平衡關(guān)系。Wable和Randall于1994年又繼續(xù)作進(jìn)一步探討。根據(jù)物料平衡關(guān)系可發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)計(jì)需氧量大于實(shí)測(cè)需氧量，經(jīng)試驗(yàn)觀察表明，需氧量的減少范圍約為10%～30%，但對(duì)于厭氧穩(wěn)定的機(jī)理至今尚未明確。

2　根據(jù)COD/需氧量的物料平衡關(guān)系研究生物除磷系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定

　　生物除磷系統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器中有機(jī)物的穩(wěn)定是指厭氧區(qū)中所去除的有機(jī)物不會(huì)隨后轉(zhuǎn)化為新的細(xì)胞物質(zhì)或?qū)е孪到y(tǒng)內(nèi)外的耗氧。因此，所述厭氧穩(wěn)定 (AnS) 就是將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為完全氧化或完全還原的最終產(chǎn)物。由于在厭氧區(qū)所去除的有機(jī)物將被聚磷菌儲(chǔ)存，厭氧區(qū)COD的穩(wěn)定不可能采用直接測(cè)定的方法得出準(zhǔn)確的結(jié)果。為此，在有機(jī)物和耗氧速率(OURs）測(cè)定的基礎(chǔ)上使用了COD/需氧量物料平衡方程式，以期量化厭氧穩(wěn)定。
　　系統(tǒng)所利用的進(jìn)水COD_u (進(jìn)水COD - 出水COD) 可分成需氧部分(COD_ox)和非需氧部分(COD_nox), 如總的進(jìn)水COD中進(jìn)入非需氧部分的量增加，則系統(tǒng)的需氧量就將減少。在穩(wěn)態(tài)生物除磷系統(tǒng)中，可以設(shè)想非需氧部分COD的消耗減少就是由于存在COD的厭氧穩(wěn)定(AnS)，缺氧穩(wěn)定（缺氧區(qū)的COD穩(wěn)定AxS）以及用作細(xì)胞合成形成生物體（CODw）所致。COD的缺氧穩(wěn)定（AxS）可通過測(cè)定反應(yīng)器中氧化氮含量的變化乘以氧當(dāng)量轉(zhuǎn)換系數(shù)加以確定。測(cè)定排泥量（MLSS）和出水生物量（MLSS）并將其轉(zhuǎn)化成COD當(dāng)量即可確定CODw。宜直接測(cè)定混合液懸浮固體（MLSS）的COD以獲取準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換系數(shù)。COD_ox表示有機(jī)物好氧穩(wěn)定所需的氧量，可通過測(cè)定系統(tǒng)的總耗氧量（TOR）減去氮的需氧量（NOD）求得（見圖1）。

　　Randall等人根據(jù)圖1的關(guān)系，提出生物除磷系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定（AnS）可由以下COD物料平衡關(guān)系確定：
　　AnS = COD_u + NOD - AxS - CODw - TOR (1)
　　上式右邊各項(xiàng)可通過直接測(cè)定并采用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換系數(shù)確定
　　AnS = (進(jìn)水COD - 出水COD) + 4.57 (NO3-N)_p + 3.43 (NO2-N)_P - 2.86 (NO3-N)_u - 1.71 (NO2 -N)_u - (COD/VSS)_(MX)w - (COD/VSS)_(MX)e - TOR (2)
　　在式（1）、（2）中，下標(biāo)p = 產(chǎn)生 下標(biāo)u = 利用 下標(biāo)w = 排除 下標(biāo)e = 出水 MX = 生物量

　　式2中所有各項(xiàng)的量均以氧當(dāng)量表示。
　　生物除磷系統(tǒng)中COD穩(wěn)定的總量（CODS）系微生物生長率的函數(shù)，在穩(wěn)態(tài)下這一生長率與排泥率相等，因此CODS 隨平均細(xì)胞停留時(shí)間（MCRT）而變化（見式3）。
　　CODS = COD_u - CODw (3)
　　對(duì)于具有硝化作用完全好氧的常規(guī)活性污泥法，在理論上AnS與AxS為零，這樣，將式1重新排列如下：
　　預(yù)計(jì)TOR = COD_u - CODw + NOD (4)
　　式4右邊各項(xiàng)均可通過測(cè)定并計(jì)算出TOR，因此可預(yù)測(cè)TOR，預(yù)計(jì)TOR值與實(shí)測(cè)TOR值作比較后可對(duì)用于COD/需氧量物料平衡的測(cè)定可靠性進(jìn)行檢查。
　　若生物除磷系統(tǒng)中的AnS作用不明顯，則可采用類似上述的步驟確定TOR，設(shè)AnS為零，式1重排如下：
　　預(yù)計(jì)TOR = COD_u - AxS - CODw + NOD (5)
　　預(yù)計(jì)TOR值和直接實(shí)測(cè)TOR值的一致性可表明系統(tǒng)中的AnS作用不明顯，但是，若預(yù)計(jì)TOR值明顯大于實(shí)測(cè)TOR值時(shí)，只要測(cè)定可靠，則其兩者的差值就是AnS。

3　厭氧穩(wěn)定試驗(yàn)研究工作的進(jìn)展

　　試驗(yàn)研究工作相繼進(jìn)行了無硝化/反硝化和具有硝化/反硝化的生物除磷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模研究、中間試驗(yàn)以及生物除磷系統(tǒng)與常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的對(duì)比試驗(yàn)。
3.1無硝化/反硝化的生物除磷系統(tǒng)
　　早在1983年Lan等人在單池活性污泥系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模研究中首次觀察到池首 厭氧段的設(shè)置可減少系統(tǒng)的需氧量。采用配水試驗(yàn)(試驗(yàn)規(guī)模28L/d)，用右旋糖(dextrose)作為快速降解基質(zhì)并投加2-咪唑啉硫酮（2-imidazolidinethione）抑制劑防止硝化作用的發(fā)生。整個(gè)試驗(yàn)工作分為三個(gè)階段，其進(jìn)水COD分別為542mg/L, 529mg/L, 548mg/L, MCRT為14d 、11d、8d, MVLSS為5600mg/L、4700mg/L、3400mg/L。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)約有一半的COD在厭氧段中被去除，好氧段中的耗氧速率很低（0.12 d-1），屬典型的活性污泥內(nèi)源呼吸，然而，所測(cè)得的理論產(chǎn)率系數(shù)0.5和微生物衰減系數(shù)0.09d-1均屬典型的完全好氧系統(tǒng)的數(shù)值，表明污泥的積累正常。1984年Randall等人對(duì)這一試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了需氧量詳細(xì)分析，設(shè)系統(tǒng)需氧量的減少是由于厭氧穩(wěn)定所致，為取得量化數(shù)據(jù)，使用COD/需氧量物料平衡關(guān)系式取得了如下結(jié)果（見表1）。
　　從表1中可看出，實(shí)測(cè)TOR值遠(yuǎn)低于系統(tǒng)中所穩(wěn)定的COD值（CODS）。由于硝化作用已被抑制，若COD未被非氧化過程所穩(wěn)定，則實(shí)測(cè)的TOR照例應(yīng)與CODS相同。因此，在階段1～3中，分別為42、23

表1 COD/需氧量物料平衡結(jié)果 項(xiàng)目 平均氧當(dāng)量(mg/d或%) 階段1 階段2 階段3 COD_u 14200 13700 14100 CODw -6500 -8900 -8900 CODs(預(yù)計(jì)TOR) 7700 4800 5200 實(shí)測(cè)TOR 4500 3700 2700 AnS 3200 1100 2500 AnR 6600 8400 7600 AnS/CODs, % 42 23 48 AnS/AnR, % 48 13 33

AnS = 預(yù)計(jì)TOR - 實(shí)測(cè)TOR
AnR = 厭氧區(qū)所去除的COD

　　與28% 的總COD不可能屬于氧化或細(xì)胞合成去除。從而表明，除非測(cè)定錯(cuò)誤，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了明顯的厭氧穩(wěn)定作用。試驗(yàn)中對(duì)MLSS的COD 值未進(jìn)行直接測(cè)定，采用缺省值1.42作為氧當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)。
3.2具有硝化/反硝化的生物除磷系統(tǒng)
　　Randall等人于1985～1987年期間在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)生物除磷系統(tǒng)中COD的去向作進(jìn)一步的研究，試驗(yàn)的主要目的在于弄清除了反硝化導(dǎo)致氧的回收外，系統(tǒng)的需氧量是否可通過厭氧穩(wěn)定得以減少。該項(xiàng)試驗(yàn)與試驗(yàn)1有兩個(gè)主要區(qū)別，一是該系統(tǒng)具有硝化/反硝化作用，使得系統(tǒng)的COD/需氧量物料平衡需要更多的綜合性測(cè)定。二是基質(zhì)的變更以便考察有關(guān)機(jī)理。試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍MUCT系統(tǒng)，采用配水試驗(yàn)（試驗(yàn)規(guī)模28L/d），分為三個(gè)階段，階段1和階段2以右旋糖作為快速降解基質(zhì)，右旋糖需經(jīng)發(fā)酵后才能被厭氧區(qū)的聚磷菌所利用。階段3改用不可發(fā)酵的醋酸鈉作為快速降解基質(zhì)，在厭氧條件下可被聚磷菌直接利用。三個(gè)階段的進(jìn)水COD分別為620mg/L，610mg/L，640mg/L,實(shí)際MCRT為18d, 12d, 13d, MVLSS為4600mg/L，4000mg/L，3600mg/L, 應(yīng)用COD/需氧量物料平衡關(guān)系對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后取得的結(jié)果見表2。
表2 COD/需氧量物料平衡結(jié)果

項(xiàng)目 平均氧當(dāng)量（mg/d或%） 階段1 階段2 階段3 COD_u 16100 1850 20300 CODw -5800 -79000 -6700 CODs(預(yù)計(jì)TOR) 10300 10600 13600 實(shí)測(cè)TOR 10900 11100 15400 實(shí)測(cè)NOD -5200 -4500 -4800 AeS(好氧穩(wěn)定) 5700 6600 10600 實(shí)測(cè)AxS(缺氧穩(wěn)定) +1800 +1600 +1600 AeX + AxS 7500 8200 12200 AnS 2800 2400 1400 AnR 13100 13700 12100 AnS/CODS, % 27 23 10 AnS/AnR, % 21 18 12

AnS = CODs - (AeX + AxS)
AnR = 厭氧區(qū)去除的COD

　　系統(tǒng)中穩(wěn)定的COD（CODS）減去好氧區(qū)穩(wěn)定的COD（COD_ox）與反硝化穩(wěn)定的COD（AxS）之和后即可看出在階段1、2中發(fā)生了明顯的穩(wěn)定作用，而這一作用不能用好氧穩(wěn)定或反硝化穩(wěn)定來加以解釋。厭氧穩(wěn)定值分別占整個(gè)系統(tǒng)COD穩(wěn)定值的27%和23%。
在階段1，經(jīng)測(cè)定MLSS的COD得出MLVSS的氧當(dāng)量轉(zhuǎn)換系數(shù)平均值為1.44，由于此值與1.42相接近，故采用1.42進(jìn)行物料平衡計(jì)算。
3.3生物除磷系統(tǒng)的中間試驗(yàn)
　　中間試驗(yàn)歷時(shí)15個(gè)月，進(jìn)水濃度較淡，COD值為190～300mg/L, 試驗(yàn)?zāi)M了規(guī)模為150000m3/d的城市污水處理廠，采用UCT流程。該項(xiàng)試驗(yàn)的COD/MLSS值、OUR值均系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，COD/VSS的平均比值為1.42（范圍為1.25~1.56）。中間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行COD/需氧量物料平衡的結(jié)果表明，整個(gè)系統(tǒng)中從0至50%的COD穩(wěn)定數(shù)值系在厭氧區(qū)中發(fā)生。當(dāng)進(jìn)水COD為190mg/L左右時(shí)，AnS基本上為零，而該值隨進(jìn)水COD濃度的增加而增加（Randall, 1987,見圖2）。可見，AnS量與可利用COD發(fā)生緊密關(guān)系。由于該廢水系受磷限制，對(duì)生物除磷而言，通常有過剩的COD可資利用。由此可見，產(chǎn)生的AnS只是超過聚磷菌用于轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存PHB的那部分COD。這一結(jié)果意味著非聚磷菌的存在造成AnS的產(chǎn)生。

3.4生物除磷系統(tǒng)與常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的平行對(duì)比試驗(yàn)
　　以上試驗(yàn)結(jié)果表明生物除磷系統(tǒng)中存在厭氧穩(wěn)定，因此有必要對(duì)實(shí)際需氧量的測(cè)定方法進(jìn)行檢驗(yàn)，以進(jìn)一步確認(rèn)厭氧穩(wěn)定方面COD/需氧量物料平衡結(jié)果的可靠性。為此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的生物除磷系統(tǒng)（UCT）與常規(guī)活性污泥系統(tǒng)平行對(duì)比試驗(yàn)。兩者除工藝流程不同外，其試驗(yàn)運(yùn)行條件完全一致，即進(jìn)水水質(zhì)、流量、MCRT和溫度等都是相同的。為防止廢水受磷的限制，投加磷酸納溶液使廢水中磷的濃度提高至13mg/L左右。試驗(yàn)流量151.2L/d，進(jìn)水COD 170～320mg/L, MVLSS 970～2650mg/L, 溫度10～20°C, MCRT 5～15天，各項(xiàng)指標(biāo)均用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析測(cè)定，COD/需氧量物料平衡結(jié)果見表3。
　　如上所述，常規(guī)活性污泥法的總需氧量可通過實(shí)測(cè)與采用式4求得，比較兩者的數(shù)值可對(duì)確定COD_u CODw, NOD, TOR值所作測(cè)定的可靠性進(jìn)行檢查?；钚晕勰嘞到y(tǒng)的這一檢查分析見表3所示。除階段2外，各階段的需氧量預(yù)計(jì)值與實(shí)測(cè)值的百分比差均不超過4%。從表3中同時(shí)也可看到生物除磷系統(tǒng)進(jìn)行COD/需氧量的物料平衡結(jié)果，預(yù)計(jì)TOR系由式5計(jì)算所得，表示系統(tǒng)不發(fā)生厭氧穩(wěn)定情況下的預(yù)期需氧量。然而在各試驗(yàn)階段中，預(yù)計(jì)TOR值總是超過實(shí)測(cè)TOR值。由于從對(duì)照系統(tǒng)（常規(guī)活性污泥法）運(yùn)行所得的物料平衡結(jié)果表明，COD/需氧量物料平衡的測(cè)定方法是可靠的，在理論上預(yù)計(jì)TOR與直接測(cè)定的TOR兩者之差即歸諸于生物除磷系統(tǒng)厭氧區(qū)中發(fā)生的厭氧穩(wěn)定。在試驗(yàn)溫度下，當(dāng)MCRT為5天和15天時(shí)，COD的厭氧穩(wěn)定范圍分別為8%～18% 和12%～27%。

表3 COD/需氧量物料平衡結(jié)果 階段 系統(tǒng) 預(yù)計(jì)TOR (g/d) 實(shí)測(cè)TOR (g/d) AnS/CODS(%) 1 常規(guī) 23.88 24.95 18.3 生物除磷 20.16 16.47 2 常規(guī) 31.93 27.41 8.4 生物除磷 19.91 18.23 3 常規(guī) 43.27 42.41 10.0 生物除磷 36.19 32.56 4 常規(guī) 26.12 25.63 11.6 生物除磷 21.96 19.42 5 常規(guī) 34.91 34.07 24.6 生物除磷 28.71 21.71 6 常規(guī) 33.82 34.20 27.3 生物除磷 29.46 21.44

4　結(jié)果與討論

　　1. 從以上試驗(yàn)實(shí)例中可以看出，生物除磷系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定值難以在厭氧區(qū)直接測(cè)定，因此，在有機(jī)物和耗氧速率(OURs）測(cè)定的基礎(chǔ)上使用COD/需氧量物料平衡方程式來量化厭氧穩(wěn)定是可行的，問題的關(guān)鍵是測(cè)定方法必須準(zhǔn)確可靠。在生物除磷系統(tǒng)與常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的平行對(duì)比試驗(yàn)中，對(duì)COD_u, CODw, NOD, AxS，TOR值的測(cè)定可靠性進(jìn)行了檢查，所得的物料平衡結(jié)果表明，COD/需氧量物料平衡所用各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定方法是準(zhǔn)確可靠的。
　　2. 以往對(duì)于生物除磷系統(tǒng)的需氧量有所減少問題，往往歸諸于反硝化和在好氧區(qū)尚未降解的PHB進(jìn)入了污泥系統(tǒng)，從以上幾個(gè)試驗(yàn)實(shí)例可見，經(jīng)對(duì)系統(tǒng)中所有各項(xiàng)輸入和輸出值作仔細(xì)監(jiān)測(cè)，并采用COD/需氧量物料平衡對(duì)所有非需氧作用所消耗的COD進(jìn)行量化，發(fā)現(xiàn)厭氧穩(wěn)定和反硝化可明顯降低系統(tǒng)的需氧量，但是系統(tǒng)的需氧量減少值總是大于反硝化導(dǎo)致的減少值。另外，試驗(yàn)中對(duì)活性污泥的COD 作了測(cè)定，其值接近1.42mg COD/mg MLVSS, 從而表明所排出的生物量中不會(huì)含有多少未氧化分解的儲(chǔ)存有機(jī)物。試驗(yàn)實(shí)例表明，生物除磷系統(tǒng)內(nèi)由于厭氧區(qū)的設(shè)置而發(fā)生有機(jī)物的厭氧穩(wěn)定，而這一厭氧穩(wěn)定是指厭氧區(qū)中所去除的有機(jī)物不會(huì)轉(zhuǎn)化為新的細(xì)胞物質(zhì)或?qū)е缕浜蟮暮难?，從而減少了系統(tǒng)的能耗。
　　3．污水中有機(jī)物的生物降解性能，特別是快速降解基質(zhì)的含量對(duì)生物除磷過程的影響至為重要。生活污水中的快速降解基質(zhì)系VFAs和其他生活活動(dòng)所產(chǎn)生有機(jī)物的混合體，VFAs所占比例取決于下水道中所產(chǎn)生的發(fā)酵作用的程度。通常，聚磷菌在厭氧段僅能將短鏈VFAs（乙酸和丙酸）輸送至細(xì)胞內(nèi)并轉(zhuǎn)化為PHB加以儲(chǔ)存。但兼氧菌可將其他快速降解基質(zhì)進(jìn)一步發(fā)酵產(chǎn)生VFAs而被聚磷菌所利用。如VFAs在進(jìn)水快速降解有機(jī)物中僅占很小比例，則厭氧段的反應(yīng)速率受發(fā)酵限制?？梢姡哿拙鑆FAs有兩個(gè)來源：其一為原污水本身所含，其二為兼氧異養(yǎng)菌對(duì)其他快速生物降解基質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵的產(chǎn)物。如前者的VFAs含量較高，則有利于聚磷菌進(jìn)行快速吸收。而后者只要可發(fā)酵有機(jī)物的含量足夠，其發(fā)酵產(chǎn)物同樣可被聚磷菌吸收，但除磷系統(tǒng)厭氧段的大小將受到污水成分的影響。
　　試驗(yàn)1與試驗(yàn)2的第1、2階段均采用可發(fā)酵有機(jī)物右旋糖作為快速降解基質(zhì)，系統(tǒng)中都發(fā)生了明顯的厭氧穩(wěn)定，但在試驗(yàn)2中的第3階段，進(jìn)水中的快速降解基質(zhì)從可發(fā)酵基質(zhì)（右旋糖）改為可被聚磷菌直接快速吸收的不可發(fā)酵基質(zhì)（醋酸鈉）后，經(jīng)過三個(gè)泥齡階段，系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定（AnS）值逐漸減少至接近零。另外，從試驗(yàn)3（圖2）可看出，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較淡如COD值低于190mg/L左右時(shí)，系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定值約 下降至零。如上所述，聚磷菌能在厭氧區(qū)將VFAs吸收至細(xì)胞內(nèi)作為PHB加以儲(chǔ)存，但當(dāng)可發(fā)酵有機(jī)物（如右旋糖）的含量足夠而VFA 的含量不足時(shí)，則必須通過兼氧異養(yǎng)菌對(duì)可發(fā)酵有機(jī)物的的發(fā)酵作用，使之成為簡單的有機(jī)酸（VFAs），這樣才能在厭氧條件下形成PHB儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)。因此，在含有可發(fā)酵快速降解基質(zhì)的除磷脫氮系統(tǒng)中存在兩類微生物（聚磷菌和兼氧發(fā)酵菌）進(jìn)行生物代謝。由此可見，若廢水中可發(fā)酵快速降解基質(zhì)含量的比值較高且有發(fā)酵菌存在時(shí)，系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定在基質(zhì)發(fā)酵過程中得以產(chǎn)生，而厭氧穩(wěn)定值的大小取決于廢水的濃度。
　　4. Wable和Randall等人對(duì)厭氧穩(wěn)定的機(jī)理進(jìn)行了研究探討，認(rèn)為許多兼氧異養(yǎng)菌能將葡萄糖等基質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生氫、二氧化碳和乙酸，并引用了Daniels（1984）提出的如下化學(xué)計(jì)量式：
　　6.5C6H12O6 + 13H2O → 26H2 + 13CO2 + 13CH3COOH
　　但是，上式并不是一個(gè)通用的反應(yīng)式，葡萄糖的發(fā)酵過程不一定都能產(chǎn)生氫氣，而且在所有的試驗(yàn)中均未見到闡明這一機(jī)理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。我國在設(shè)計(jì)生物除磷系統(tǒng)時(shí)，有的給排水設(shè)計(jì)工作者曾提出在需氧量計(jì)算中應(yīng)考慮厭氧穩(wěn)定的減少量，但苦無計(jì)算上的理論依據(jù)。因此，重要的問題還是在于厭氧穩(wěn)定的機(jī)理研究方面需要有所突破，為設(shè)計(jì)中需氧量計(jì)算提供理論依據(jù)。
　　綜上所述，生物除磷系統(tǒng)的厭氧穩(wěn)定問題，經(jīng)多年研究已取得相當(dāng)結(jié)果，但由于有關(guān)機(jī)理至今尚未最后明確，在生物除磷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中難以對(duì)此進(jìn)行量化和計(jì)算。因此，在這一需要繼續(xù)研究的難題尚未解決前，生物除磷系統(tǒng)設(shè)計(jì)需氧量的計(jì)算中還不能考慮厭氧穩(wěn)定問題。建議在設(shè)計(jì)中采取措施，使系統(tǒng)投入運(yùn)行后有降低供氧量的可能，以便于在運(yùn)行中一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際需氧量確實(shí)低于設(shè)計(jì)計(jì)算的需氧量時(shí)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低能耗。

參考文獻(xiàn)

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　　2 Wable, M. V., and Randall, C. W. (1994) Investigation of Hypothesized Anaerobic Stabilization Mechanisms in Biological Nutrient Removal Systems. Water Environment Rrsearch, 66, 161.
　　3 Barker, P and P. L. Dold, (1995) COD and Nitrogen Mass Balance in Activated Sludge Systems. Water Research, 29, 633.
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