污水厂微生物之聚磷菌与聚糖菌

聚磷菌（polyphosphateaccumulating organisms，PAOs）在厌氧阶段，将污废水中的小分子挥发性脂肪酸吸收并转化为胞内贮存物聚羟基烷酸（polyhydroxyalkanoate，PHA），同时将胞内多聚磷酸盐降解所释放的磷转运至胞外；在好氧阶段，PAOs利用PHA分解代谢过程中所产生的能量超量吸磷，从而通过将污废水中的磷转移到细胞内来实现水体中磷的去除。

聚糖菌（glycogen accumulatingorganisms，GAOs）没有释磷及吸磷能力，但却可以与PAOs竞争污废水中的小分子挥发性脂肪酸，进而间接影响到PAOs的除磷能力，在厌氧阶段，GAOs与PAOs竞争碳源，但不释磷；在好氧阶段，GAOs将吸收的外碳源转化为糖原并贮存于细胞内。

下图分别为GAOs和PAOs的扫描电镜图片，GAOs呈现四联球体状，PAOs呈现杆状。

影响因素：

温度：

在温度介于5℃和20℃之间时，PAOs似乎较GAOs更具有竞争优势，具有高乙酸吸收速率、低维持能量的消耗；而当温度介于20℃和35℃之间时，GAOs要比PAOs更具有竞争优势。

pH：

pH为7.25似乎是GAOs与PAOs乙酸吸收速率的分水岭，低于此数值时，GAOs吸收乙酸速率高于PAOs，而高于此值时结果相反。通过调节pH大小由7.0到8.0可以将高度富集GAOs反应器中PAOs的比例逐渐提升。在好氧阶段，当pH为6.5时，磷酸盐的吸收、PHA分解代谢、PAOs的增殖几乎完全受到抑制，因此pH控制在7.0至7.5之间时更利于PAOs各种代谢活动的进行。

P/C比：

研究发现在P/C比值为20/100时，污泥中的含磷量高达8%，系统除磷效果良好，且细菌形态多呈杆状或者棒状，胞内含有聚磷，呈现出典型的PAOs特性；在P/C比为2/100时，污泥中的含磷量不到2%，系统除磷功能恶化，且细菌多呈四联球体状，细胞内不含有聚磷，呈现出典型的GAOs特性。室外排水规范规定BOD₅/TP宜大于17。

K⁺/Mg²⁺/Ca²⁺：

聚磷为聚阴离子，为了保持电中性，必须和一定数量的阳离子螯合，最为常见的阳离子有K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺，其结构组成中P：Mg：K摩尔比值大小大约为3:1:1。过低的K⁺或者Mg²⁺将造成PAOs细胞内聚磷数量的减少，进而影响到系统的处理效果。而过高的Ca²⁺将会导致细胞内形成大量的钙型聚磷，而钙型聚磷不如钾型聚磷或者镁型聚磷那么容易分解，进而将影响到PAOs细胞内有效聚磷的含量，导致PAOs被淘汰，GAOs被富集。

硝酸盐：

    厌氧阶段，硝酸盐的存在将导致反硝化细菌与PAOs竞争外碳源，且其具有竞争优势，将优先利用进水中的有机物，使得PAOs厌氧释磷受到抑制，只有当进水中的低分子脂肪酸足量时，硝酸盐的影响作用才会降低。

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