以氧化沟工艺的活性污泥为接种污泥，采用一段式，直接采用A²/O模式驯化反硝化除磷菌，直至反硝化除磷菌成为优势菌种。

1.试验材料和方法

图5-6 （AO）2-SBBR污泥好氧、缺氧对总磷吸收

（1）试验装置。试验采用SBR反应器，SBR反应器用聚氯乙烯塑料板制成，其内径为300mm，有效容积为20L。厌氧和缺氧阶段采用60r/min的恒速电动机搅拌，好氧阶段采用微孔曝气，通过转子流量计调节曝气强度，使DO保持在2～3mg/L左右。进水由贮水箱经潜水泵提升进入SBR反应器。缺氧段采用一次性投加硝酸盐的方式，各阶段的反应时间通过时间控制器进行控制。SBR试验装置如图5-7所示。

图5-7 SBR试验装置

（2）试验用水与接种污泥。试验用水采用人工配水，由自来水溶解NH₄HCO₃、KH₂PO₄、K₂HPO₄和食用红糖配制而成。由于食用红糖和自来水中本身含有一些微量元素，因此不再投加微量元素。用配制的HCl和NaOH溶液调节pH值，缺氧阶段投加的硝酸盐采用工业级NaNO₃溶液（100g/L）。人工配水主要水质指标如表5-22所示。

表5-22 人工配水主要水质指标

接种污泥取自济南市水质净化二厂氧化沟内，污泥MLSS约为4500mg/L，MLVSS约为3000mg/L，MLVSS/MLSS约为0.667，污泥沉降比（SV₃₀）约为50%，污泥体积指数（SVI）约为110mg/L。

2.试验

（1）聚磷菌驯化阶段。每天运行2周期，每个周期8.5h，其中进出水0.5h，厌氧2.0h，缺氧3.0h，好氧2.0h，沉淀1.0h；缺氧阶段一次性投加硝酸盐，投加后混合液中硝酸盐的质量浓度为50～60mg/L，并依据前一天的消耗量适当调整。运行期间MLSS在4000～6000mg/L之间，根据每天所测MLSS进行适当排泥。

3.结果 初期，厌氧释磷量、缺氧吸磷量及好氧吸磷量均较少，随着运行天数的增加，PO₄^3-去除率逐渐升高；35天后，厌氧释磷量逐渐增加，PO₄^3-去除率升高到90%，而后，不断提高进水PO₄^3-浓度，PO₄^3-去除率始终稳定在97%以上。缺氧吸磷量占吸磷量的97.1%以上，PO³₄^-基本在缺氧阶段去除。经过55天的连续运行，完成反硝化除磷菌的驯化，反硝化除磷菌PO₄^3-去除率达98%，脱氮率达95%，缺氧结束，水中PO₄^3-的浓度小于0.5mg/L。培养结束后，污泥沉降性能较好，SV30为32%左右。

图5-8 羟基磷酸钙的溶解度和过饱和溶解度曲线(www.daowen.com)

4.反硝化除磷菌比例及污泥含磷率的测定 驯化完成后，对活性污泥中反硝化除磷菌占聚磷菌的比例以及活性污泥含磷量进行测定，以评价反硝化除磷菌的驯化富集效果。Wachtmeister设计了一个批量试验来研究全部聚磷菌中反硝化除磷菌的数量，缺氧吸磷和好氧吸磷速率的比值反映了反硝化除磷菌和聚磷菌的比值。

R_DPB=q_an/q_ae×100%

式中 R_DPB——反硝化除磷菌占聚磷菌的比例（%）；

q_an——反硝化除磷菌缺氧吸磷速率[mg/（L·h）]；

q_ae——聚磷菌好氧吸磷速率[mg/（L·h）]。

结晶法除磷：在碱性条件下，溶液中的PO₄^3-和Ca²⁺反应可以生成羟基磷酸钙沉淀。

羟基磷酸钙的溶解度和过饱和溶解度曲线如图5-8所示。

溶解度曲线左边称为稳定区，磷、钙等以离子状态存在，不产生沉淀；过饱和溶解曲线右边为不稳定区，当磷、钙等离子到达这个区域时，迅速生成颗粒微小的羟基磷酸钙，并从水中分离，此为化学沉淀法除磷的机理；溶解度曲线和过饱和溶解曲线之间的区域称为亚稳区，这时PO³₄^-和Ca²⁺的浓度积小于溶度积，要加入其他固体颗粒作晶种，才会产生沉淀。这是结晶法的关键所在，具体加入何种固体颗粒，已经有了工程范例。

影响沉淀的因素有以下三个：

（1）pH值。最佳的pH值为8.0～9.0，再增加pH值对提高除磷效果作用不大。

（2）Ca/P（质量比）。对于pH值＞8.0，[PO₄^3--P]=3.0mg/L左右的废水，去除率随Ca/P的增大而上升，当Ca/P＞4时，去除率即可超过90%，出水[PO34--P]＜0.5mg/L。随后，Ca/P增大对磷去除率的提高无明显效果。结晶法除磷的最佳Ca/P为4。

（3）碳酸盐碱度。结晶法除磷工艺中，水中存在的CO²₃^-会和Ca²⁺反应生成CaCO₃结垢在晶体表面，影响除磷效果，并消耗Ca²⁺。当CaCO₃＞160mg/L时，需投酸下调pH值，吹脱CO₂以降低碱度，并提高水的pH值。

东南大学环境工程研究所与核工业格林水处理公司研制了这一技术，并在青岛一家工厂中作了应用。