第21卷第3期2005年6月
哈尔滨商业大学学报（自然科学版）
JournalofHarbinUniversityofCommerce（NaturalSciencesEdition）
Vol.21No.3
Jun.2005
厌氧池中pH值对生物除磷的影响
郭
襩1，孟昭辉2，董晶颢3
（1.仲恺农业技术学院资源环境系，广东广州510225；2.哈尔滨工业大学建筑设计研究院，
黑龙江哈尔滨150090；黑龙江哈尔滨150090）3.哈尔滨工业大学市政环境工程学院，摘
要：分析在A/O工艺下，从其机理和现场运行，研究pH值对生物除磷影响.研究发现，厌氧条件
下，随着pH值增加，液相中磷质量浓度也增加.pH值为7.5时，磷质量浓度达pH值在6.0到7.5时，到最高.随后pH增加，磷质量浓度随着下降.如果一部分污泥回流到初沉池进行水解酸化，厌氧池pH值降低有助于磷的有效释放.
关键词：厌氧释磷；城市污水；生物除磷；聚磷菌pH值；中图分类号：X703.1
文献标识码：A
文章编号：（2005）1672-094603-0292-02
StudyonpHvalueeffectonremovalofbiological
phosphorusinanaerobicpool
GUOXiu1，MENGZhao-hui2，DONGJing-hao3
（1.DepartmentofResourceandEnvironmentalEngineering，ZhongkaiUniversityofAgricultureandTechnology，China；2.TheArchitecturalDesignandResearchInstitute，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；3.DepartmentofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China）
Abstract：Fromtheoreticandoperation，underA/Oprocess，thepHofanaerobicettectonbiolog-icalphosphorusremovalisdiscussedandanalyzedinthispaper.Theresultsshowedthatunder
anaerobicconditions，withpHincreasedfrom6.0to7.5，theconcentrationofphosphorusalsoincreases.WhenpHis7.5，theconcentrationofphosphorusarrivesit’stop.IncreasingpHalong，theconcentrationofphosphoruswilldecrease.Ifactivatedsludgewasrecycledtofirstset-tleandorganicmatterwasseparated，thepHofanaerobicdecreaseisusefulforanaerobicP-re-lease.
Keywords：anaerobicP-release；pHvalue；wastewater；biologicalremovalofphosphorus；phosphateaccumulatingorganisms（PAOs）
环境中pH值对微生物的生命活动影响很大，其主要作用在于：引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可用性以及有
［1］毒物质的毒性.聚磷菌在厌氧状态下受pH影响很大，通过小实验，对其机理进行研究，同时通过现
1实验
在几个月的现场观测中，发现厌氧池pH值变
化较大，厌氧池pH值变化的主要原因是进水pH值变化造成的.在污水厂收集污水范围内，由于一些工厂排放的工业废水直接进入城市下水道.导致牡丹江城市污水处理厂进水有时成酸性，有时成碱性，因而厌氧池pH值变化范围较大，污水处理厂
场运行的结果对其验证，得出在厌氧状态下，聚磷菌具有高效除磷效果时pH值.
收稿日期：2005-01-15.作者简介：郭
（1975-），男，工学硕士，研究方向：污水处理、微生物技术.
第3期郭，等：厌氧池中pH
值对生物除磷的影响・293・
进水pH值有时达到2.9，有时pH值达到10.9.由
于前端有初沉池的缓冲作用，厌氧池的pH值在5.8～8.6范围内变化.图1是现场观测的厌氧池pH值和磷质量浓度的关系变化图.
率和释放量越大.pH值升高时则出现磷的轻微吸收，磷的吸收量和吸收速率随pH值升高而升高，随后出现磷的释放.
图2反映出pH值与液相中磷质量浓度的关系，因为这个实验是在一定进水水质和污泥质量浓度进行的，我们可以看到：pH值在6.0到7.5时，图1
实际观测的磷释放质量浓度与pH值相应关系图
由于每天的水质发生变化，厌氧池中磷释放量也会变化（厌氧池中污泥质量浓度也不可能恒定），所以厌氧池中pH值和磷质量浓度只是一个定性
关系.从图1可以看出，pH值在6.1到7.5之间波动时，厌氧池中磷的质量浓度在15mg/L小范围波动，其原因可能是水质变化和厌氧池污泥质量浓度波动造成的.
为了更好的反映pH值对磷释放的影响（排除水质变化和厌氧池污泥质量浓度对其影响），按以下方法设计一个小实验：从厌氧池进水口取混合液，把它分成8份，分别用盐酸和氢氧化钠把8个样品的pH值调节为5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，
一个小时后测量液相中磷的质量浓度，得出以下关系图，见如图2.
图2厌氧池液相中磷的质量浓度与pH值相应关系图
2实验结果分析
在厌氧条件下pH值对磷释放试验的测定中，
有实验结果表明［2］
，pH值降低时，在极短的时间内均出现磷的大量释放，且pH值越低，磷的释放速
随着pH值增加，液相中磷质量浓度也增加，在pH值为7.5时，磷质量浓度达到最高，这是由于在厌
氧条件下，聚磷酸盐的降解如下［3，4］：
2C2H4O2+（HPO3）（聚磷）+H2O→（C2H4O2）2
（储存有机物）+PO3-4+3H+
从上式可以看出，厌氧条件下磷释放过程中磷的积累有H+放出，
从反应来看，在一定范围内，厌氧池中pH值上升对磷的释放有利.
pH值降低时出现磷大量释放，
其原因是pH值降低时导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，导致磷快速释放.
pH值升高时液相磷质量浓度下降的原因是产生磷酸钙类沉淀，使一部分磷沉淀到菌胶团表面.聚磷菌的最佳pH值生长范围为6.5～7.5，适应pH值范围为6.0～8.0，当pH值低于6.0时不再增长，所以pH值低于6.0时，pH值降低时导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，导致磷快速释放，这些磷的释放不是磷在合成PHB时进行生化反应时释放，是属于磷的无效释放.当pH值高于8.0时，厌氧池液相中磷的质量浓度下降是由于形成了碱式磷酸钙沉淀.
另一方面，如果在初沉池进行水解酸化，导致pH值降低，
它有助于磷的有效释放.当厌氧池进水pH值为6.5左右时，
厌氧池出口处磷的质量浓度较高.图3是现场运行中几天的数据.
图3
厌氧池液相中磷的质量浓度与时间的关系图
（下转297页）
第3期XUJia-shu，etal：Hyperlinkalgorithmbasedonanchortextsrelevance
Table2Resultsoftherelevancecalculation
basedontheanchortexts
・297・
PageRank，thealgorithmwasbroughtforward.First，
considertheanchortextsofwebpages.Second，calcu-latetherelevancebetweenthequerykeywordsandtheanchortextswiththeVectorSpaceModel，andfinallyintegratePageRankarithmetictoraisetheaccuracyofretrieve.EmulationexperimentresultsshowedthatthealgorithmcanraisetheprecisionofPageRank.参考文献：
［1］BORDERA，KUMARR，MAGHOULF，etal.GraphStructurein
［EB/OL］theWeb.Proc.WWW9Conference，May2000.Seealso：http：//www9.org/w9cdrom/160/160.html.309-320.
［2］PAGEL，BRINS，MOTWANIR，etal.ThePageRankCitation
Ranking：BringingordertotheWeb［EB/OL］.http：//www-db.stanford.edu/backrub/pageranksub.ps，January，1998.
［3］TAHERH.EfficientComputationofPagerank.TechnicalReport
［EB/OL］.DatabaseGroup，ComputerScienceDepart-1999-31
ment，StanfordUniversity，February1999.http：//dbpubs.stanford.edu/pub/1999-31.
［4］ChaoJun.TheAnatomyofPageRankTechnologyofGoogle［J］.
（10）：（InChinese）JournalofInformation，2002，2115-18.
Page12345
Similarity0.814200.816501.000000.707100.70710
Relevance0.401920.402110.213840.193540.19379
6Conclusion
InPageRankarithmetic，everyhyperlink’sweight
thattoberegardedasidentical，andtheimportanceofwebpagescanbecalculatedusingtheamountofhyper-links.
Therefore，theretrievaleffectdoesnotbetosomuchsatisfactory，therearetheplantofwebpagesintheresultsthatarenotunconcernedbetweenthequerykeywordsandthewebpages.Toraisetheaccuracyof
（上接293页）
从图3可看出，出水中磷的质量浓度较高，其主要原因是由于进行水解酸化，污水中低级脂肪酸的含量增加.它是影响聚磷菌厌氧释磷的一个关键因素.在厌氧条件下，聚磷菌利用细胞内积聚的聚磷（Poly-p）和糖原（Glycogen），在分解代谢时产生的能量和还原动力，吸收细胞外的低级脂肪酸，合成聚β-羟基丁酸（PHB），储存在细胞内，而后在缺氧或好氧的条件下，用于微生物的生长、糖原的合成和维持细胞代谢，还为细胞外磷的吸收及其在体.所以此时磷的释放是有效的，它有利于生物除磷效果提高.从现场运行看，这几天二沉池出水TP都在1.0mg/L以下.
内Poly-p的合成提供能量
［5，6］
被聚磷菌再吸收.在城市污水处理厂中，由于汇入大量工业废水，导致pH值变化较大，这种现象在
生物除磷中要尽量避免.参考文献：
［1］任南琪，周大石，马
放.水污染控制微生物学［M］.哈尔滨：
黑龙江科学技术出版社，1997.
［2］KUBAT，VANLOOSDRECHTMC，HEIJNENJJ.Biologicalde-phosphatationbyactivatedsludgeunderdenitrifyingconditions：pHinfluenceandoccurrenceofdenitrifyingdephosphatationinafull-［J］（12）：scalewastewatertreatmentplant.Wat.Sci.Tech，1997，3675-82.
［3］国家城市给排水工程技术研究中心译.污水生物与化学处理
技术［M］中国建筑工业出版社，2001..北京：
［4］SMOLDERSGJ，VANDERMEJJF.Modeloftheanaerobicme-tabolismofthebiologicalphosphorusremovalprocess：Stoichiometry［J］andpHinfluence.BiotechnologyBioeing，1999，44：837-848.［5］HUZhirong，WENTZELMC.Anoxicgrowthofphosphate-accu-（PAOs）inbiologicalnutrientremovalactivatedmulatingorganisms
［J］sludgesystems.Wat.Res，2002，36：4927-4937.
［6］CHANGWC，CHIOURJ.Effectofanaerobicconditionsonacti-［J］vatedsludgefilamentousbulkinginlaboratorysystems.Wat.Res.（12）：20011541-1546.
［7］郑兴灿，李亚新.污水除磷脱氮技术［M］中国建筑工业.北京：
出版社，1998.
3结语
［7］
根据磷的有效释放和无效释放原理，在厌氧
条件下，如果pH值降低是由于进水中含量VFA较高造成的，导致了磷大量释放，则属于磷的有效释放，对生物除磷有利；如果pH值降低是由于进水中含有强酸较多造成的，微生物由于pH值降低而中毒造成磷释放，则是磷的无效释放，磷的无效释放对生物除磷是有害的，释放出磷在好氧池中不能
第21卷第3期2005年6月
哈尔滨商业大学学报（自然科学版）
JournalofHarbinUniversityofCommerce（NaturalSciencesEdition）
Vol.21No.3
Jun.2005
厌氧池中pH值对生物除磷的影响
郭
襩1，孟昭辉2，董晶颢3
（1.仲恺农业技术学院资源环境系，广东广州510225；2.哈尔滨工业大学建筑设计研究院，
黑龙江哈尔滨150090；黑龙江哈尔滨150090）3.哈尔滨工业大学市政环境工程学院，摘
要：分析在A/O工艺下，从其机理和现场运行，研究pH值对生物除磷影响.研究发现，厌氧条件
下，随着pH值增加，液相中磷质量浓度也增加.pH值为7.5时，磷质量浓度达pH值在6.0到7.5时，到最高.随后pH增加，磷质量浓度随着下降.如果一部分污泥回流到初沉池进行水解酸化，厌氧池pH值降低有助于磷的有效释放.
关键词：厌氧释磷；城市污水；生物除磷；聚磷菌pH值；中图分类号：X703.1
文献标识码：A
文章编号：（2005）1672-094603-0292-02
StudyonpHvalueeffectonremovalofbiological
phosphorusinanaerobicpool
GUOXiu1，MENGZhao-hui2，DONGJing-hao3
（1.DepartmentofResourceandEnvironmentalEngineering，ZhongkaiUniversityofAgricultureandTechnology，China；2.TheArchitecturalDesignandResearchInstitute，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；3.DepartmentofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China）
Abstract：Fromtheoreticandoperation，underA/Oprocess，thepHofanaerobicettectonbiolog-icalphosphorusremovalisdiscussedandanalyzedinthispaper.Theresultsshowedthatunder
anaerobicconditions，withpHincreasedfrom6.0to7.5，theconcentrationofphosphorusalsoincreases.WhenpHis7.5，theconcentrationofphosphorusarrivesit’stop.IncreasingpHalong，theconcentrationofphosphoruswilldecrease.Ifactivatedsludgewasrecycledtofirstset-tleandorganicmatterwasseparated，thepHofanaerobicdecreaseisusefulforanaerobicP-re-lease.
Keywords：anaerobicP-release；pHvalue；wastewater；biologicalremovalofphosphorus；phosphateaccumulatingorganisms（PAOs）
环境中pH值对微生物的生命活动影响很大，其主要作用在于：引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可用性以及有
［1］毒物质的毒性.聚磷菌在厌氧状态下受pH影响很大，通过小实验，对其机理进行研究，同时通过现
1实验
在几个月的现场观测中，发现厌氧池pH值变
化较大，厌氧池pH值变化的主要原因是进水pH值变化造成的.在污水厂收集污水范围内，由于一些工厂排放的工业废水直接进入城市下水道.导致牡丹江城市污水处理厂进水有时成酸性，有时成碱性，因而厌氧池pH值变化范围较大，污水处理厂
场运行的结果对其验证，得出在厌氧状态下，聚磷菌具有高效除磷效果时pH值.
收稿日期：2005-01-15.作者简介：郭
（1975-），男，工学硕士，研究方向：污水处理、微生物技术.
第3期郭，等：厌氧池中pH
值对生物除磷的影响・293・
进水pH值有时达到2.9，有时pH值达到10.9.由
于前端有初沉池的缓冲作用，厌氧池的pH值在5.8～8.6范围内变化.图1是现场观测的厌氧池pH值和磷质量浓度的关系变化图.
率和释放量越大.pH值升高时则出现磷的轻微吸收，磷的吸收量和吸收速率随pH值升高而升高，随后出现磷的释放.
图2反映出pH值与液相中磷质量浓度的关系，因为这个实验是在一定进水水质和污泥质量浓度进行的，我们可以看到：pH值在6.0到7.5时，图1
实际观测的磷释放质量浓度与pH值相应关系图
由于每天的水质发生变化，厌氧池中磷释放量也会变化（厌氧池中污泥质量浓度也不可能恒定），所以厌氧池中pH值和磷质量浓度只是一个定性
关系.从图1可以看出，pH值在6.1到7.5之间波动时，厌氧池中磷的质量浓度在15mg/L小范围波动，其原因可能是水质变化和厌氧池污泥质量浓度波动造成的.
为了更好的反映pH值对磷释放的影响（排除水质变化和厌氧池污泥质量浓度对其影响），按以下方法设计一个小实验：从厌氧池进水口取混合液，把它分成8份，分别用盐酸和氢氧化钠把8个样品的pH值调节为5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，
一个小时后测量液相中磷的质量浓度，得出以下关系图，见如图2.
图2厌氧池液相中磷的质量浓度与pH值相应关系图
2实验结果分析
在厌氧条件下pH值对磷释放试验的测定中，
有实验结果表明［2］
，pH值降低时，在极短的时间内均出现磷的大量释放，且pH值越低，磷的释放速
随着pH值增加，液相中磷质量浓度也增加，在pH值为7.5时，磷质量浓度达到最高，这是由于在厌
氧条件下，聚磷酸盐的降解如下［3，4］：
2C2H4O2+（HPO3）（聚磷）+H2O→（C2H4O2）2
（储存有机物）+PO3-4+3H+
从上式可以看出，厌氧条件下磷释放过程中磷的积累有H+放出，
从反应来看，在一定范围内，厌氧池中pH值上升对磷的释放有利.
pH值降低时出现磷大量释放，
其原因是pH值降低时导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，导致磷快速释放.
pH值升高时液相磷质量浓度下降的原因是产生磷酸钙类沉淀，使一部分磷沉淀到菌胶团表面.聚磷菌的最佳pH值生长范围为6.5～7.5，适应pH值范围为6.0～8.0，当pH值低于6.0时不再增长，所以pH值低于6.0时，pH值降低时导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，导致磷快速释放，这些磷的释放不是磷在合成PHB时进行生化反应时释放，是属于磷的无效释放.当pH值高于8.0时，厌氧池液相中磷的质量浓度下降是由于形成了碱式磷酸钙沉淀.
另一方面，如果在初沉池进行水解酸化，导致pH值降低，
它有助于磷的有效释放.当厌氧池进水pH值为6.5左右时，
厌氧池出口处磷的质量浓度较高.图3是现场运行中几天的数据.
图3
厌氧池液相中磷的质量浓度与时间的关系图
（下转297页）
第3期XUJia-shu，etal：Hyperlinkalgorithmbasedonanchortextsrelevance
Table2Resultsoftherelevancecalculation
basedontheanchortexts
・297・
PageRank，thealgorithmwasbroughtforward.First，
considertheanchortextsofwebpages.Second，calcu-latetherelevancebetweenthequerykeywordsandtheanchortextswiththeVectorSpaceModel，andfinallyintegratePageRankarithmetictoraisetheaccuracyofretrieve.EmulationexperimentresultsshowedthatthealgorithmcanraisetheprecisionofPageRank.参考文献：
［1］BORDERA，KUMARR，MAGHOULF，etal.GraphStructurein
［EB/OL］theWeb.Proc.WWW9Conference，May2000.Seealso：http：//www9.org/w9cdrom/160/160.html.309-320.
［2］PAGEL，BRINS，MOTWANIR，etal.ThePageRankCitation
Ranking：BringingordertotheWeb［EB/OL］.http：//www-db.stanford.edu/backrub/pageranksub.ps，January，1998.
［3］TAHERH.EfficientComputationofPagerank.TechnicalReport
［EB/OL］.DatabaseGroup，ComputerScienceDepart-1999-31
ment，StanfordUniversity，February1999.http：//dbpubs.stanford.edu/pub/1999-31.
［4］ChaoJun.TheAnatomyofPageRankTechnologyofGoogle［J］.
（10）：（InChinese）JournalofInformation，2002，2115-18.
Page12345
Similarity0.814200.816501.000000.707100.70710
Relevance0.401920.402110.213840.193540.19379
6Conclusion
InPageRankarithmetic，everyhyperlink’sweight
thattoberegardedasidentical，andtheimportanceofwebpagescanbecalculatedusingtheamountofhyper-links.
Therefore，theretrievaleffectdoesnotbetosomuchsatisfactory，therearetheplantofwebpagesintheresultsthatarenotunconcernedbetweenthequerykeywordsandthewebpages.Toraisetheaccuracyof
（上接293页）
从图3可看出，出水中磷的质量浓度较高，其主要原因是由于进行水解酸化，污水中低级脂肪酸的含量增加.它是影响聚磷菌厌氧释磷的一个关键因素.在厌氧条件下，聚磷菌利用细胞内积聚的聚磷（Poly-p）和糖原（Glycogen），在分解代谢时产生的能量和还原动力，吸收细胞外的低级脂肪酸，合成聚β-羟基丁酸（PHB），储存在细胞内，而后在缺氧或好氧的条件下，用于微生物的生长、糖原的合成和维持细胞代谢，还为细胞外磷的吸收及其在体.所以此时磷的释放是有效的，它有利于生物除磷效果提高.从现场运行看，这几天二沉池出水TP都在1.0mg/L以下.
内Poly-p的合成提供能量
［5，6］
被聚磷菌再吸收.在城市污水处理厂中，由于汇入大量工业废水，导致pH值变化较大，这种现象在
生物除磷中要尽量避免.参考文献：
［1］任南琪，周大石，马
放.水污染控制微生物学［M］.哈尔滨：
黑龙江科学技术出版社，1997.
［2］KUBAT，VANLOOSDRECHTMC，HEIJNENJJ.Biologicalde-phosphatationbyactivatedsludgeunderdenitrifyingconditions：pHinfluenceandoccurrenceofdenitrifyingdephosphatationinafull-［J］（12）：scalewastewatertreatmentplant.Wat.Sci.Tech，1997，3675-82.
［3］国家城市给排水工程技术研究中心译.污水生物与化学处理
技术［M］中国建筑工业出版社，2001..北京：
［4］SMOLDERSGJ，VANDERMEJJF.Modeloftheanaerobicme-tabolismofthebiologicalphosphorusremovalprocess：Stoichiometry［J］andpHinfluence.BiotechnologyBioeing，1999，44：837-848.［5］HUZhirong，WENTZELMC.Anoxicgrowthofphosphate-accu-（PAOs）inbiologicalnutrientremovalactivatedmulatingorganisms
［J］sludgesystems.Wat.Res，2002，36：4927-4937.
［6］CHANGWC，CHIOURJ.Effectofanaerobicconditionsonacti-［J］vatedsludgefilamentousbulkinginlaboratorysystems.Wat.Res.（12）：20011541-1546.
［7］郑兴灿，李亚新.污水除磷脱氮技术［M］中国建筑工业.北京：
出版社，1998.
3结语
［7］
根据磷的有效释放和无效释放原理，在厌氧
条件下，如果pH值降低是由于进水中含量VFA较高造成的，导致了磷大量释放，则属于磷的有效释放，对生物除磷有利；如果pH值降低是由于进水中含有强酸较多造成的，微生物由于pH值降低而中毒造成磷释放，则是磷的无效释放，磷的无效释放对生物除磷是有害的，释放出磷在好氧池中不能