文献综述

随着我国用水量的增长，水资源供需矛盾日益突出，缺水日益严重，水资源匾乏，我国人均水资源仅为世界平均水平的1/4，且水资源时空分布极不均匀，开发利用的难度较大[1]。近二十年来，随着国家现代化进程的加快，使得本己极为有限的水资源不断遭受污染，造成水资源水质恶化，水生态系统严重破坏，尤以水环境污染和水体富营养化问题最为严重[1]。而随着我国的发展，水资源的供给将会面临更大压力并且开发难度也会继续加大。

工业生产对水资源的利用量少于农业，但是工业生产对水资源的污染中处于主体的地位，随着工业的不断发展，许多污水直接被排放入河流，工业污水的排放不仅使水资源中的各项化学指标超标，同时对水生物的生存造成了很大的威胁，同时使水资源富营养化也会导致蓝藻现象的发生。同时农业用水过程中大量化肥、农药的使用也会对水资源造成污染，影响区域内的水质[2]。水污染问题在我国各个地区以不同程度存在着，对可利用水资源造成了很大程度上的浪费。

其中水体富营养化就是其中比较突出的问题，富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。这是因为：污染源的复杂性，导致水质富营养化的氮、磷营养物质，既有天然源，又有人为源；既有外源性，又有内源性。因此，如何有效地控制废水中的氮、磷含量已成为当前污水处理研究中的重点。

由于世界各国对氮磷污染的控制日渐严格，单独的脱氮或除磷工艺已经无法满足脱氮除磷的要求，因此研究者们都致力于生物脱氮除磷的组合工艺的研究。目前常用的脱氮除磷工艺主要分为三类[5]：第一类是按照空间进行分割的连续流工艺；第二类是按照时间进行分割的间歇式工艺；第三类是介于连续流和间歇式之间的工艺。几种典型的脱氮除磷组合工艺有：(1)A2/O工艺[6]；(2)UCT及BCFS 工艺[7]； (3)MSBR工艺；（4）A2 / O-MBR 组合工艺[9]；(5)SBR工艺[10]

然而由于传统的生物脱氮除磷组合工艺存在着许多弊端，研究者们针对不同的弊端作出了许多改进，例如，针对硝态氮的影响以及碳源不足问题对除磷系统的影响所作出的改进，但这些改进都只能起缓解作用，无法从根本上解决脱氮和除磷之间的矛盾。

随着除磷技术的研究在微生物领域的不断深入，反硝化除磷（Denitrifying phosphorus removal）理论的提出为污水同步脱氮除磷提供了新的视角和思路。

20世纪80年代，人们在对脱氮除磷系统的研究过程中发现：PAOs并非专性好氧菌，有一部分PAOs能够以NO3-作为电子受体在进行反硝化作用的同时完成吸磷过程。目前应用到反硝化除磷理论的工艺，按照硝化液回流的方向划分可分为前置反硝化和后置反硝化系统；按照污泥系统划分可分为单污泥系统和双污泥系统[22-23]。

下面按照污泥系统的划分方式，介绍现有反硝化除磷工艺。

①单污泥系统是指：聚磷菌和硝化菌同时存在于一个污泥体系中，经历厌氧、缺氧、好氧三种环境，通过体系中的内循环以达到脱氮除磷的目的。如A2/O工艺、UCT工艺等都属于单污泥系统，由于上文已介绍过此类工艺，这里便不再赘述。