在進(jìn)行生物脫氮研究時(shí)可以發(fā)現(xiàn),過去認(rèn)為生物脫氮是利用厭氧區(qū)設(shè)置或控制過程的方式,實(shí)現(xiàn)厭氧環(huán)境的形成,從而以硝化反硝化作用起到脫氮的作用。而隨著科技的進(jìn)步,如今最新研究卻發(fā)現(xiàn)厭氧反應(yīng)器存在廢水氨氮含量指標(biāo)減少問題,好氧條件下出現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化作用等,這些現(xiàn)象都是傳統(tǒng)生物脫氮理論無法解釋的現(xiàn)象。從微環(huán)境角度分析,微生物絮體表層溶解氧濃度高,其傳遞受阻,加上微生物消耗溶解氧,導(dǎo)致微生物絮體內(nèi)形成厭氧環(huán)境和兼氧環(huán)境,隨后由于攪動(dòng)使微環(huán)境出現(xiàn)變換,最終進(jìn)入微生物厭氧、兼氧、好氧等不斷交替,產(chǎn)生硝化反硝化作用。另外,異氧硝化菌和好氧反硝化菌可以在不用厭氧、兼氧、好氧等不斷交替下,單純在厭氧條件下發(fā)生硝化作用。根據(jù)相關(guān)研究可知,在亞硝化菌作用下可以實(shí)現(xiàn)將氨轉(zhuǎn)化為氮。
生物除磷由聚磷菌完成,是指利用在厭氧環(huán)境下,聚磷菌會釋放磷,聚磷菌把細(xì)胞內(nèi)聚磷水解為正酸鹽,并從中獲得能量,吸收污水中易降解的化學(xué)需氧量。而在有氧環(huán)境下,其則會攝取磷,即在好氧或缺氧條件下,聚磷菌以分子氧或化合態(tài)氧作為電子受體,氧化代謝內(nèi)貯物質(zhì)PHB或PHV等,過量地從無水中攝取磷酸鹽,其中一部分轉(zhuǎn)化為聚磷,作為能量貯于胞內(nèi),并進(jìn)行富磷污泥的排除,從而起到除磷的作用。通過研究可知,進(jìn)行廢水生物除磷,聚磷菌必須先在厭氧條件下進(jìn)行釋放磷,隨后才能夠在有氧條件下提取磷,最后達(dá)到除磷的效果。其中在厭氧環(huán)境下,聚磷菌釋放磷水平不會對最終的除磷效果產(chǎn)生大的影響,其主要與有機(jī)物類型和硝酸根離子含量有關(guān)。
隨著相關(guān)研究人員加強(qiáng)對生物除磷的研究,可以認(rèn)為在缺氧環(huán)境下將硝酸根離子作為電子受體內(nèi)的聚羥基脂肪酸酯并進(jìn)行磷的攝取,從而達(dá)到反硝化和加大攝取磷的目的。雖然該種工藝的研究還不夠完善,其將會在未來逐漸得到全新的開發(fā),從而降低化學(xué)需氧量,有效提高除磷效果。