1.2 实验水质及接种污泥

　　本实验采用模拟废水，由碳源液、 磷液、 氮液、 浓缩液及微量元素配制而成，模拟废水pH平均值为6.760.无水乙酸钠为碳源(COD=400mg·L-1)，磷酸二氢钾(PO3-4-P=8mg·L-1)、 氯化铵(NH4+-N=40mg·L-1)、 浓缩液(1 L)由45 g MgSO4·7H2O、 80 g MgCl2·6H2O、21 g CaCl·2H2O、 10 g酵母浸膏、 61 g蛋白胨组成，微量元素组成参照文献[19].为满足微生物生长需要，1 L模拟废水加入1 mL浓缩液及1 mL微量元素液.

　　实验所用污泥接种自兰州市七里河城市污水处理厂4号曝气池，该污水厂采用A2/O工艺，污泥具有一定脱氮除磷性能，污泥各项指标性能良好.

　　1.3 分析项目及方法

　　所有水样均采用定性滤纸过滤后测定，水质分析项目中PO3-4-P采用钼锑抗分光光度法测定，NH4+-N采用纳氏试剂分光光度法，TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，COD采用COD快速测定仪测定，MLSS(混合液悬浮固体浓度)采用滤纸重量法测定.温度、 ORP(氧化还原电位)值和DO由德国Multi 3420在线测定仪在线监测.

　　2 结果与讨论2.1 不同侧流比条件下EBPR系统COD、 NH4+-N的去除性能

　　图 2为不同侧流比条件下系统COD、 NH4+-N去除性能.控制DO=1mg·L-1，在提取侧流比为0、 1/4、 1/3、 1/2的4个阶段监测日常运行时反应器进、 出水COD、 NH4+-N浓度及其去除率.图 2(a)中，反应器在Ⅰ阶段与Ⅱ阶段对COD的去除率均高于81.9%，出水COD浓度平均值为24.1mg·L-1，COD得以稳定去除.但在后两个阶段，COD出水浓度与去除率有所波动，Ⅲ、 Ⅳ阶段中，CODzui低去除率均为79.7%，出水COD的残余量达到81.3mg·L-1.与文献给出的侧流除磷对COD去除效果几乎无影响不同，分析认为，郝晓地等[18]的研究表明，在不断增大侧流比时，生物除磷所需zui低COD/P值会不断下降(侧流比从0增大至20%时，所需zui低COD/P值随之由20降至15)，即侧流比不断增大时，整个生物反应过程所需COD不断减小，本实验COD/P值并未随相应的COD/P有所降低且始终为50，因此在Ⅲ阶段与Ⅳ阶段出水有些许COD残留.

图 2 不同侧流比条件下系统COD、 NH4+-N去除性能

　　由图 2(b)中可得，各阶段下NH4+-N去除率仅在改变不同侧流比初期略有降低，之后快速回升至*并实现氨氮的稳定去除.反应器在整个实验阶段(110 d)对NH4+-N去除率均值为98.1%，出水NH4+-N浓度平均值为0.8mg·L-1，工艺去除NH4+-N性能稳定，说明反应器中NH4+-N去除不受侧流比影响，类似的研究结论也有报道.且此时反应器在低好氧(DO=1mg·L-1)的情况下，证明侧流比磷回收与低DO浓度(DO=1mg·L-1)条件下的EBPR系统结合运行对去除NH4+-N影响甚微.

　　2.2 不同侧流比条件下EBPR系统的除磷性能

　　图 3为不同侧流比条件下系统的除磷性能.《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)规定一级A标准中总磷(以P计)排放应≤0.5mg·L-1.由图 3可见，反应器Ⅰ阶段(无侧流比)出水磷的达标率为52.9%，该阶段初期系统因刚启动出水有3 d不稳定，之后除磷率zui低为82.3%，平均除磷率89.4%; Ⅱ、 Ⅲ阶段(侧流比分别为1/4、 1/3)中，平均除磷率分别为98.5%和99.0%，出水磷达标率均远远优于Ⅰ阶段，尤其是Ⅲ阶段只有初期*天未达到一级A标准，出水达标率为93.3%，说明侧流比升高至1/3，除磷效果也随之上升，出水PO43--P浓度逐渐下降; Ⅳ阶段中除磷率不断波动，除磷率zui低为65.4%，出水磷的达标率仅为45.5%，在1/2侧流比时，提取较多厌氧放磷上清液进行化学磷回收，此时聚磷菌在厌氧释磷和好氧吸磷的动态平衡被严重破坏，生物性能逐渐恶化，因此在1/2侧流比时抑制低好氧EBPR系统的除磷性能.说明低好氧EBPR系统在1/4、 1/3侧流比条件下于回收磷的同时EBPR系统可更加节能稳定运行.

图 3 不同侧流比条件下系统的除磷性能

　　2.3 不同侧流比条件下EBPR系统典型周期磷的变化规律

　　图 4为不同侧流比条件下典型周期内PO3-4-P、 ORP和DO的浓度变化规律.从中可知，在DO=1mg·L-1条件下，依次提取侧流比0、 1/4、 1/3、 1/2后厌氧段释磷量呈递减趋势，对应厌氧末期磷浓度分别为32.8、 26.0、 20.1、 18.7mg·L-1.分析原因为: ①提取侧流比即人为剥夺生物反应过程中厌氧释磷量，随着不断的磷剥夺，聚磷菌胞内聚磷颗粒含量减少，厌氧释磷能力逐渐减弱[20]; ②从图 4中可以看出，厌氧阶段反硝化初期，氧化态的NOx--N被还原成N2，反应器中ORP不断下降，随后反应过程中氧化还原状态的变化幅度减小，ORP下降速率变小并逐渐趋于平缓，厌氧段末期ORPzui终分别为-258.9、 -233.7、 -231.4、 -217.8 mV.王晓玲等研究表明，在低ORP情况下，相对ORP值越高则NO3--N含量越大，即各阶段中厌氧段后期NO3--N含量依次升高.随着厌氧段NO3--N含量升高，反硝化菌与聚磷菌在污水中竞争能力逐渐增强，聚磷菌处于劣势，导致聚磷菌释磷量减少.