综述：大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧 3个阶段后，约占 50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌(DPB的除磷效果相当于总聚磷菌的 50%左右)。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB 的电子受体，另一方面也证实了在废水处理的生物除磷系统中的确存在着 DPB 属微生物，而且经过驯化可得到富集 DPB 的活性污泥。

反硝化聚磷菌除磷技术

01 反硝化除磷机理

反硝化除磷就是在厌氧 /缺氧环境交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该聚磷菌能利用 NO3-作为电子受体，经过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。

最大限度地减少碳源需求量，实现了能源和资源的双重节约。反硝化除磷能节约 COD 约 50%，节约氧约 30%，剩余污泥量减少 50%左右。

02 反硝化除磷技术

该工艺对城市废水特别是 C/N 比较低的废水有很好的处理效果。当前满足 DPB 所需环境和基质的技术有单双两级。在单级技术中，DPB 细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧/缺氧/好氧 3种环境，最具代表性的是 BCFS 技术。在双级技术中，硝化细菌独立于DPB 而单独存在于某一反应器中，Dephanox 技术和A2N 技术是最具代表性的双级技术。

1、BCFS 技术

BCFS 技术是在 UCT 技术及原理的基础上开发的。

其技术步骤如图 1。改进在于增加了 2个反应池，接触池与混合池;增加了 2个混合液循环 Q1和Q3 。

接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余 COD;可行防止污泥膨胀。

混和池的功能为：最大程度地保证污泥再生而不影响反硝化或除磷;容易控制 SVI;最大程度地利用 DPB 以获得最少的污泥产量。

混合液循环Q1 的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮的作用。

BCFS 将生物、化学除磷技术合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的最佳去除过程。由于充分利用 BCFS 技术中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产量较低。荷兰 BDG与 WGS 工程咨询公司针对 BCFS 工艺合作开发设计出同心圆反应池，实现了计算机自动控制。但是该技术回流系统较复杂且总回流比高，同时在步骤上比较复杂，废水处理厂通常采用同心圆构型，运行管理相对复杂，运行成本相对较高。

2、Dephanox 技术

Dephanox 技术是在厌氧池和好氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池。固定膜反应池的功能在于可以避免由于氧化作用而造成的有机碳源的损失和稳定系统的硝酸盐浓度。

废水在厌氧池中释磷，在沉淀池中进行泥水分离，含氨较多的上清液进入固定膜反应池进行硝化，被沉淀的污泥则与固定膜反应池中的 NO 一同进入缺氧段，完成反硝化和摄磷。

此技术的优点在于能解决除磷系统反硝化碳源不足的麻烦和降低系统的能耗，降低剩余污泥量且COD 消耗量低。

3、A2N技术

把硝化菌和反硝化聚磷菌在不同的污泥系统分别进行培养，即双污泥系统，简称为 A2N技术。A2N连续流反硝化除磷脱氮双泥系统利用 DPB 体内PHB 的“一碳两用”来实现脱氮除磷。

A2N-SBR 技术是一种新兴的双泥反硝化除磷技术，由 AAO-SBR 反应器和 N-SBR 反应器组成。AAO-SBR 的主要功能是去除 COD 和反硝化除磷脱氮;N-SBR 的反应器主要起硝化作用，这 2个反应器的活性污泥是完全分开的，只将各自沉淀后的上清液相互交换。

连续流双泥系统反硝化脱氮除磷的特性：A2N 双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自最佳的环境中生长，利于系统脱氮除磷的高效和稳定，当 C/N 提高到6.49，TN、TP、COD 的去除率分别为 92.7%、97.95% 、95%。

A2N技术在实际利用中面临的主要麻烦是：当缺氧段硝酸盐量不充足时磷的过量摄取受到限制，而硝酸盐量富余时硝酸盐又会随回流污泥进入厌氧段，干扰磷的释放和聚磷菌 PHB 的合成。反硝化除磷工艺将反硝化脱氮和生物除磷两者相结合，是可持续发展的废水生物处理技术。

废水除磷工艺的发展

01 物化除磷与生物除磷工艺相结合

当前普遍采用物化和生化相结合的城市废水处理技术。其最显著的特点是步骤中投加化学混凝剂，其余则与普通活性污泥法类似。生物除磷的技术稳定性可经过附加化学沉淀来改善。

在国外很多二级废水处理厂的曝气池中投入混凝剂，主要目的是帮助除磷，使原来设计具有氮磷脱除能力的废水厂的除磷功能更加可行。对一些已建成的二级生物废水处理厂，在生物处理的基础上物化法，可大大提高出水水质。

将生物除磷与化学除磷相结合，可以充分利用生物除磷费用低、化学除磷出水磷浓度低且比较稳定的优点。

02 采用微生物固定化工艺处理含磷污水

微生物固定化工艺通常用于难降解有机污水、含氨氮有机污水等。以 PVA-硼酸法固定以假单胞菌为优势菌的活性污泥进行除磷的研究中，固定化的污泥具有较高的活性及除磷效率，6h内可将起始质量浓度为 87.5 mg˙L-1 的磷降至 44mg˙L-1。