CN106573811A - 从废水中去除生物磷 - Google Patents
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Abstract
提供了用于处理废水以减少或去除磷的方法和系统。将聚磷生物体以及任选地碳源添加到废水过程流中，以增强除磷。将经过处理的废水引导至好氧槽中，这促进了其中的细菌对磷的消耗。可以直接在过程流中加入结合碳源的外源聚磷生物体，如直接引入厌氧槽中，或间接经由底流或来自污泥脱水的再循环。还提供了组合物和强化的聚磷生物体。还描述了用碳源预处理聚磷生物体，以及稳定的配制品。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求了2014年6月17日提交的美国临时申请号62/013,100的优先权权益，该申请的内容通过引用完全结合在此。
对序列表的引用
本申请包括计算机可读形式的序列表，将其通过引用结合在此。
发明领域
本披露涉及从废水中除磷。根据本披露，使用本文披露的方法，使废水过程流与聚磷生物体接触，以减少或消除废水中的磷。还披露了聚磷生物体的稳定配制品。
背景
从废水中除去磷可能是困难的，并且包括需要向废水处理过程中添加诸如金属盐或碳源的添加剂的高成本过程。例如，可以在厌氧槽中向该过程中添加碳源，例如甘油，以帮助除磷。然而，由于处理的废水的体积非常大，必须添加极大量的碳源以有效地增加其在废水中的浓度。因此，向废水中添加碳源是苛刻的，并且显着地促进了处理废水的费用。已知的处理方法和配制品也存在问题的，因为它们可能是不稳定的。此外，可能难以稳定废水处理厂的生物除磷活性或难以在扰乱之后恢复这种工厂。此外，已知的碳源施用不能有效地靶向聚磷生物体。因此，在废水处理过程中持续需要稳定的和/或减少或消除碳源的废水处理过程和配制品或其它添加剂。
概述
本披露涉及通过使废水处理过程流与单独或与碳源组合的聚磷生物体接触来处理废水的方法。在实施例中，在施用于废水处理过程流之前，用碳源预处理聚磷生物体。在实施例中，该聚磷生物体表征为外源的。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液，其中该一种或多种聚磷生物体从该混合液中吸收磷，并且从该混合液中分离出该一种或多种聚磷生物体。在实施例中，接触步骤包括：使混合液流入包含细菌的一个或多个池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和/或一种或多种聚磷生物体对磷的吸收，并且该分离步骤包括从该混合液中分离该细菌。在实施例中，该一个或多个池是曝气的或缺氧的。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，该一种或多种碳源获自再循环的污泥。在实施例中，该废水过程流是底流。在实施例中，该废水过程流是厌氧池。在实施例中，该废水过程流是好氧或氧池。在实施例中，磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液；使混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和一种或多种聚磷生物体对磷的吸收；并且从该废水中分离该细菌和一种或多种聚磷生物体。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。在实施例中，该废水过程流是厌氧池。在实施例中，该废水过程流是好氧或缺氧池。在实施例中，该磷吸收发生在好氧或缺氧池中。在实施例中，该混合液中碳源的浓度为每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。在实施例中，将一种或多种聚磷生物体以至少一种蓄磷生物体为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流的量添加到该过程流中。在实施例中，过程流中聚磷生物体的浓度为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流，其中该过程流是底流或经加工的底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合过程，该过程包括：使废水流入流流入厌氧池中，以形成厌氧过程流；使该厌氧过程流流入好氧池，以形成好氧过程流；使该好氧过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液；使混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物；其中该磷在该污泥中。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：用一种或多种碳源预处理一种或多种聚磷生物体，以形成具有储存碳的一种或多种预处理的聚磷生物体；将具有储存碳的预处理的聚磷生物体与废水过程流接触以形成液体；使该液体流入曝气槽中，在好氧条件下操作，以引发聚磷生物体细菌对磷的吸收；并且从该废水中分离该聚磷生物体细菌。在实施例中，该一种或多种预处理的聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：用底流或经加工的底流(如从污泥中去除的水)预处理一种或多种聚磷生物体，以形成预处理的聚磷生物体；使预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体；使该液体流入包含细菌的曝气池中，在好氧条件下操作，以引发细菌和预处理的聚磷生物体对磷的吸收；并且从废水中分离细菌。
在实施例中，本披露提供了包括一种或多种聚磷生物体和一种或多种碳源的组合物。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。根据本披露的合适的组合物包括非液体或固体配制品。固体配制品的一个非限制性实例包括在施用于冻干过程之前用碳源预处理的冻干的聚磷生物体。冻干的配制品的一个非限制性实例包括在施用于冻干过程之前用碳源预处理的冻干的长体四球虫。在实施例中，该冻干组合物包括一种或多种碳水化合物。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合系统，该系统包括：一个或多个接收工厂流入废水的沉降池；一个或多个接收来自沉降槽的流入液的厌氧池；一个或多个接收来自厌氧槽的流入液的好氧池；一个或多个接收污泥的厌氧消化池；一个或多个分离污泥和水的脱水装置；其中该好氧槽包含细菌和/或聚磷生物体，在好氧条件下操作，以当与包括结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体的混合物的混合液接触时，引发该细菌和/或聚磷生物体对磷的吸收。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种预处理的聚磷生物体接触，以形成混合液；使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌对磷的吸收；并且从废水中分离细菌。在实施例中，预处理的聚磷生物体包括在与废水接触之前与碳源接触的PAO。
在实施例中，本披露提供了减少除磷的碳需求的适合方法，该方法包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种经预处理的聚磷生物体接触，以形成混合液；使混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和一种或多种预处理的聚磷生物体对磷的吸收；并且从废水中分离细菌。在实施例中，预处理的聚磷生物体包括在与足够量的废水接触之前与碳源接触的PAO。
在实施例中，本披露提供了减少除磷的碳需求的合适方法，包括：在施用于冻干过程之前，使废水过程流与一种或多种预处理的聚磷生物体(如用碳源预处理的长体四球虫)接触。合适的非限制性碳源包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，制备稳定的冻干配制品，其包括结合碳水化合物的PAO。
附图简要说明
图1示出了根据本披露的一个实施例的废水处理过程的示意图。
图2示出了不同于图1的根据本披露的一个实施例的废水处理过程的示意图。
图3示出了不同于图1和图2的根据本披露的一个实施例的废水处理过程的示意图。
图4示出了在本披露的一个实施例中使用聚磷酸盐生物体和碳源的增强的去除生物磷的示意图。
当参考以下详细说明时，本披露的这些和其它方面将是显而易见的。
优选实施例的详细说明
根据本披露，使用单独的或结合一种或多种碳源的微生物，以从废水中生物去除磷。由于存在减少或消除来自废水的磷的环境需要，根据本披露，本披露的微生物，单独的或与碳源组合的，可以施用于废水处理和废水处理设施以改进除磷。此外，根据本披露，使用的微生物可以减少或消除添加到废水中的碳源的量。
根据本披露使用的合适的微生物包括在废水处理设施中有用的细菌。在实施例中，合适的微生物包括聚磷生物体或PAO。合适的聚磷生物体的非限制性实例包括但不限于：假单胞杆菌属、不动杆菌属、积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)、闪板硫菌属、Candidatus Accumulibacter phosphatis、四球虫属、以及这些的组合。在实施例中，合适的聚磷生物体包括长体四球虫。在实施例中，将聚磷生物体添加到废水处理中以生物增强其中的条件。在实施例中，将通过在添加到废水流之前将它们与碳源接触来预处理的聚磷生物体添加到废水处理中，以减少或消除其中的磷。在实施例中，合适的聚磷生物体包括在用于废水处理之前用碳源预处理的长体四球虫。
在实施例中，合适的聚磷生物体包括长体四球虫(根据本披露没有预处理)。
在实施例中，该聚磷生物体表征为外源的。如本文所用，“外源”是指源于或生长在根据本披露的处理的废水处理过程外的生物体。外源聚磷生物体的非限制性实例包括来自除感兴趣的废水流以外的任何来源的聚磷生物体，根据本披露用碳源预处理的任何聚磷生物体，连同从废水处理过程中分离的并与其分开生长的任何聚磷生物体。
令人惊讶地发现，结合特定碳源的长体四球虫极其擅长于从废水中除磷。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、和厌氧消化的材料。在实施例中，根据本披露，使用长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。在实施例中，根据本披露，结合甘油碳源一起使用长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。
此外，已经发现在施用于废水处理流之前用碳源特异性靶向PAO并使其接触提高了碳源施用和除磷的效率。不希望受到本披露的束缚，在施用于废水流之前将碳源施用于PAO消除了在PAO和废水流中的微生物之间的碳源竞争。
根据本披露，适合于从废水流中除去或消除的磷的非限制性实例包括在废水中溶解的磷，包括生物可利用磷和在废水处理过程中由微生物降解后的生物可利用磷。生物可利用磷的非限制性实例包括正磷，如PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、H3PO4。在废水处理过程中在由微生物降解后生物可利用磷的非限制性实例包括，无机缩合磷、有机磷、化学结合磷和还原磷。无机缩合磷的非限制性实例包括焦磷酸盐、三聚磷酸盐、三偏磷酸盐和多磷酸盐颗粒。有机磷的非限制性实例包括流入细胞材料如ATP。化学结合磷的非限制性实例包括沉淀剂磷复合物，吸收的磷，金属磷酸盐如磷酸铁、磷酸铝、或磷酸钙、或更高级的金属复合物。还原磷的非限制性实例包括氧化数大于5的磷，磷化物(氧化数-3)，二磷化物(氧化数-2)，四磷化物(-0.5)，元素P(氧化数0)，次磷酸盐(氧化数+1)和亚磷酸盐(氧化数+3)。
在非限制性实施例中，根据本披露用于处理的污水废水包括总磷，该总磷在量上包括6-25mg/L的废水中的总磷。在非限制性实施例中，正磷以4-15mg/L的量存在于废水中。污水中的总磷可能因地理污水源而异。已知在世界各地的废水和污水中的磷是不同的。
在实施例中，本披露的方法可用于在废水处理厂中保持稳定性和扰乱恢复应用。根据本披露，用PAO的生物增强将改进或稳定除磷。
本领域普通技术人员理解，废水中PAO的剂量根据废水处理厂的大小和特性而变化。在实施例中，将废水处理与足以从废水中减少磷的量的PAO接触。例如，可以根据废水中存在的总磷来调节PAO如长体四球虫。在实施例中，根据本披露，需要不少于1X101CFU/ml的外源PAO微生物来开始处理过程。在实施例中，1X101至1X1010CFU/ml适用于本披露。在实施例中，1X102至1X108CFU/ml适用于本披露。在实施例中，1X103至1X105CFU/ml适用于本披露。
本领域普通技术人员理解，废水中碳源的剂量根据废水处理厂的大小和特性而变化。在实施例中，将废水处理与足以从废水中减少磷的量的碳源接触。例如，在废水中的磷浓度高(如10-12mgP/L)的情况下，可以以在0.4g/L至2g/L之间的废水的量添加碳源，例如1g/L废水。在实施例中，以在0.1g/L至20g/L之间的废水的量添加碳源。在实施例中，以在0.2至10g/L之间的废水的量添加碳源。
图1示出了废水处理过程10的示意图。更具体地，废水处理过程10提供了用于从工厂流入废水12中去除或消除磷的能量和成本有效的方法。已知的废水处理过程中的碳添加是有问题的，因为废水处理系统处理数百万加仑的废水，并且将碳浓度增加1mg/L以实现更好的除磷所需的碳源(或其他添加剂)的量是巨大的并且昂贵的。由于许多系统需要大量的碳源和/或其他添加剂，本披露的实施例与通常在废水处理系统中使用的量相比，需要减少量的溶解的碳源或添加剂。在本披露的实施例中，除磷需要减少量或不向过程流中添加碳源，因为其使用具有外源PAO的生物增强以减少或消除该需要。在本披露的实施例中，除磷需要减少量或不向过程流中添加添加剂如金属盐，因为其使用生物增强以减少或消除该需要。在本披露的实施例中，施用于废水处理10之前，通过用碳源预处理或特异性靶向PAO来还原碳源。
在实施例中，除磷使用在废水处理过程中形成的溶解的和颗粒状的碳(例如，来自废水循环的颗粒有机物，来自污泥或底流的脱水液体)，而不仅仅是外部碳源。
返回参考图1，使用单独的池(例如池18、20和22)从工厂流入废水12中除去磷。如本文所使用的，工厂流入废水12是尚未被处理并因此尚未进入废水处理系统(例如本文所述的废水处理系统)的原废水。当在废水处理系统中或部分处理时，该流入液在流过处理过程时变成混合液。
如图1所示，使废水经受前处理14，该前处理筛选，研磨和/或分离废水中的碎屑。在此，去除碎屑如砾石、塑料及其他物体以节省处理过程中的空间并保护泵送和其他设备避免阻塞，堵塞或磨耗及损伤。合适的筛网的非限制性实例包括放置在通道中的棒筛或穿孔筛。前处理14还可以包括适用于去除碎屑如沙子、砾石、粘土及其他类似材料的沉砂池。也可以使用曝气砂粒去除系统和旋风除尘器。
仍然参考图1，在前处理14之后，使废水经受初级澄清池16。在此，沉降发生在水的速度降低到悬浮速度以下，导致悬浮颗粒通过重力从水中沉降出来。典型的废水处理厂在其处理过程中包括沉降。然而，在具有少量悬浮固体的水中，沉淀可能不是必需的。初级澄清池16可以包括不同类型池。池的非限制性实例包括允许水水平流过一个长槽的矩形池，用于扩增体积，同时使土地面积使用最小化的双层矩形池，具有水平流的正方形或圆形沉淀池，和/或固体接触澄清池，其在单个池内结合凝结，絮凝和沉降。适用于本文的典型沉降池具有四个区，包括控制流入水的分布和速度的入口区，发生大部分沉降的沉降区，控制流出水的出口区以及污泥收集的污泥区。在图1中，初级污泥40示出在初级澄清池16中的污泥区域中并且在被移除之后被输送到污泥处理32。在实施例中，初级澄清保留时间是足以从废水过程流中分离初级污泥40的时间量。例如，保留时间可以在4小时至7天之间。
仍然参考图1，在废水经过初级澄清池16并且初级污泥40已经被充分沉降或移除之后，废水流入二级处理33。在实施例中，使废水经受第一厌氧池18。在此，将废水与厌氧池的内容物混合，并且可以称为混合液。在实施例中，厌氧池18是具有足够体积的深池，以允许固体沉降，消化残留的污泥，以及厌氧地还原一些可溶性有机底物。厌氧池可以由如土，混凝土，钢或任何其它合适材料的材料制成。厌氧池18被添加到初级澄清池16的下游，并且在缺氧池20和曝气池22的上游或之前。在实施例中，厌氧池18不曝气或加热。任选地，可以混合厌氧池18。预定厌氧池18的深度以减少氧气从表面扩散的影响，允许厌氧条件占优势。在实施例中，厌氧池18用于处理废水，该废水包括高强度有机废水，如工业或城市废水和具有显着有机负荷的群落。在此，生物化学需氧量(BOD)去除率大于50％是可能的。在实施例中，厌氧池18中的保留时间为在0.25至6小时之间，并且温度大于15℃。在实施例中，厌氧池18在没有分子氧和没有氧化氮物质如亚硝酸盐或硝酸盐的厌氧条件下操作。在此，在没有溶解氧的情况下的厌氧微生物将有机材料转化成易于降解的材料，如挥发性脂肪酸。在实施例中，厌氧池18产生可生物降解的COD，该COD通过其生物质中的POA来积累。在实施例中，厌氧池在适于使PAO暴露于碳并使其接触碳的厌氧条件下操作。在实施例中，异养细胞使复合碳更具生物可利用性。
仍然参考图1，废水离开厌氧池18并流入缺氧池20。缺氧池20在缺氧条件下操作。在实施例中，该废水处理流包括缺氧池20以促进废水的脱氮，其中将硝酸盐转化为氮气。缺氧池20中的异养菌在缺氧条件下使用硝酸盐作为氧源分解有机物质。
在缺氧条件下：
硝酸盐+有机物+异养菌＝氮气，氧气和碱度
在实施例中，缺氧池20在任何合适的条件下操作以促进缺氧条件。非限制性实例包括在未曝气池20中建立缺氧区，其中溶解氧水平保持低于1mg/L或接近，而不能达到0mg/L。在实施例中，氧水平为0.2mg/L至0.5mg/L的量。缺氧池20的pH应接近中性(7.0)，并且优选不低于6.5。在实施例中，碳源以每mg所除去的NO3-N需要至少2.86mg COD的量施用于缺氧池。在实施例中，缺氧池在有利于异养菌的条件下操作，这些条件包括但不限于保持在5℃至48℃范围内或至少高于5℃的温度。缺氧池20的pH应当在6.9-7.1的范围内，至少大于6.5。碱度可以在0至6000mg/L的范围内。在实施例中，碱度可以在0.0001至6000mg/L的范围内。
仍然参考图1，废水过程流离开缺氧池20，并流入好氧池22。在实施例中，好氧池22在任何合适的条件下操作以促进有氧条件。好氧条件的非限制性实例包括将空气或氧气注入废水过程流或混合液中以促进其生物氧化。在实施例中，表面曝气器将废水暴露于空气。在实施例中，池的目的是在生物学上帮助将流入液12(或通过处理的混合液)中的可溶性可生物降解的有机物转化为能够沉降为污泥的生物质。存在于好氧池22中的细菌包括适于在好氧池中降解有机杂质的那些细菌。因此，在实施例中，好氧处理过程在空气存在下进行，并且利用那些微生物，如使用分子/游离氧同化有机杂质的好氧微生物，即将它们转化为二氧化碳，水和生物质。在实施例中，缺氧池22在有利于好氧微生物的条件下操作，这些条件包括但不限于保持在5℃至45℃范围内或至少高于5℃的温度。好氧池22的pH值应该在5至8.5的范围内，至少大于4。碱度应在0至6000mg/L的范围内。在实施例中，碱度可以在0.0001至6000mg/L的范围内。
仍然参考图1，废水离开该好氧池22并且流入二次沉淀池24。任何合适的二次沉淀池可以适用于固/液分离。根据本披露使用的合适的二次沉淀池24以适合过程目标(快速除去污泥，停留时间等)的方式分离和除去生物过程中产生的固体/生物质。二次沉淀池24也可用于增稠固体以用于再循环和过程再利用和/或将生物质作为缓冲液储存以防止过程扰乱。所有的返回和活性污泥都收集在二次沉淀池24的底部。图1示出了被泵送回系统(例如，上游)的原活性污泥或RAS 28，以及被泵送至污泥处理32的污泥42。在实施例中，为了确保足够的细菌可用于消耗废水中的废物，将污泥从二次沉淀池24返回到厌氧池18。该污泥称为回流活性污泥或RAS，28，如图1所示。活性污泥在数量上将增加，因为其在废水过程流中吞没更多的有机材料。
仍然参考图1，废水离开二次沉淀池24并且流入三级处理34，消毒50和排放52。在实施例中，污泥离开三级处理34并且流动或泵送回到污泥处理32。当有太多的细菌时，可能需要从系统中除去多余的量。除去的过量微生物寿命称为废活性污泥或WAS(图1中的54)或三次污泥44，并泵送至污泥处理32。在实施例中，二级污泥42也被送到污泥处理。
在实施例中，活性污泥28是已从工厂流出物中分离的流。除了硝酸盐和溶解氧之外，该活性污泥流28含有微生物物质。微生物物质包括多种生物组分，包括细菌，真菌，原生动物，轮虫等。虽然异养微生物和自养微生物都可以存在于活性污泥中，但是异养微生物通常占优势。异养微生物从工厂流入废水中的碳质有机物获得能量用于合成新细胞。然后，这些微生物通过将有机物质转化为化合物如二氧化碳和水而释放能量。活性污泥28中的自养微生物通常减少氧化的碳化合物，如二氧化碳，用于细胞生长。这些微生物通过将氨氧化成硝酸盐而获得其能量，这称为硝化。
根据本披露，PAO可以在过程流中在各个点添加到废水系统中。例如，参照图1，PAO可以单独、结合碳源、或用碳源预处理添加到厌氧槽18、缺氧槽20、好氧槽22、再循环活性污泥流28或侧流60中。根据图1，侧流60可以连接到初级澄清池16或厌氧池18。将PAO以足以增加从废水过程流或混合液中除磷的量添加到厌氧槽18，缺氧槽20，好氧槽22，原活性污泥流28或侧流60中。如本文所使用的，增加的除磷意味着与不具有本披露的PAO和/或碳源或预处理的PAO的情况下的相同的废水处理过程相比，来自根据本披露的废水处理过程的磷具有更多的进入污泥例如二级污泥的磷。在实施例中，与不具有本披露的PAO和/或碳源或预处理的PAO的相同的废水处理过程相比，除磷多出1X、2X、3X、4X、5X、10X、20X、30X、40X、50X。
在实施例中，将PAO以足以增加从废水过程流或混合液中除去磷的量添加或添加到混合液或过程流中。根据本披露，磷释放和磷摄取是指在细胞内颗粒中储存聚磷酸盐作为能量储备的聚磷生物体(PAO)的过程。在实施例中，将PAO直接添加到厌氧池18中。在厌氧条件下，PAO释放正磷酸盐，使用能量积累简单的有机物并将其作为聚羟基链烷酸酯(PHA)或一些其他形式的细胞内碳存储。在好氧条件下，或至少存在一些氧，亚硝酸盐或硝酸盐的条件下，PAO水解储存的有机材料，使用一些能量吸收正磷酸盐并将其作为聚磷酸盐储存。因此，当PAO存储额外的碳时，PAO也可以释放细胞内磷，有时同时释放。当PAO使用储存的碳时，它们使用硝酸盐、亚硝酸盐或氧作为电子受体吸收磷。在本披露的实施例中，当在废水处理过程中发现低水平的氧的情况下，PAO将吸收磷。当存在氧，亚硝酸盐或硝酸盐时，PAO可以从碳中获得能量。因此，当碳丰富时，PAO将其储存在其细胞中，并且等待直至存在电子受体的条件，使得它们可以使用碳用于磷吸收。然后在废活性污泥54中除去磷酸盐，其通常是不再循环到厌氧池18的活性污泥。
在实施例中，PAO添加发生在厌氧池18中。如图1中所示，工厂流入废水12与厌氧池18中的回流活性污泥28混合。这导致形成混合液体，其通过缺氧槽20，好氧槽22向下游输送，并最终输送到二次沉淀池24。从二次沉淀池24出来的是处理过的工厂流出物26，活性污泥28和废活性污泥54。一部分活性污泥28再次循环到厌氧池作为回流活性污泥28。废活性污泥54被送到污泥处理32。
返回参考图1，初级污泥40，二级污泥42，三级污泥44进入污泥处理32。在此，包括来自厌氧消化46的污泥经受增稠48，调节49，脱水51和稳定化53。在实施例中，通过干燥污泥进行脱水，其可包括添加聚合物以帮助脱水。或者，可以加热或冷冻和解冻污泥以增加固体浓度。处理污泥以帮助增稠称为调节污泥。一旦污泥已经调节，其可以在氧化塘，干燥床或若干个其它装置中的一个装置中增稠。在有效持续时间(可以是几个月)之后，污泥可以减少高达10％至50％的固体状态，并且送出用于焚烧56，土地应用58或土地填充61。污泥可以在下水道或流中处理，或者可以在运输到填埋场或土地应用场所之前在氧化塘，干燥床，压滤机，带式压滤机，离心机或真空过滤器中调节并然后增稠。在实施例中，液体流或底流通过侧流60送回初级或二级处理33。在实施例中，侧流60可以直接送入缺氧或好氧池20或22(图1中未示出)。
根据本披露，将结合一种或多种碳源的聚磷生物体添加到处理废水的过程中。该过程包括，使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液，其中该一种或多种外源聚磷生物体从该混合液中吸收磷，并且从该混合液中分离出一种或多种外源聚磷生物体。如本文所用，术语“生物增强”是指将外源微生物添加到系统中以改进其性能。因此，生物增强的聚磷生物体是指将外源PAO添加到系统或废水处理过程中以改进其性能。改进的性能的非限制性实例包括改进的废水处理过程的稳定性或改进的除磷。在实施例中，改进了废水处理过程，因为与不按照本披露的废水处理过程相比，使用减少量的碳源。在实施例中，碳源添加减少10％-100％。在实施例中，碳源添加减少1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。在实施例中，从该方法中消除碳源，这样使得不向处理中添加碳源。在实施例中，通过在与废水处理流接触之前用碳源预处理PAO来还原碳源。
根据本披露，碳源可以在过程流中在各个点添加到废水系统中或添加到混合液中。例如，参照图1，碳源可以单独添加，或与厌氧槽18，缺氧槽20，好氧槽22，原活性污泥流28或侧流60组合添加。例如，可以向废水处理10中添加包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、高碳质工业废物及其组合的碳源。将碳源以足以维持或滋养其中细菌条件的量添加到过程流中。例如，碳源可以以1mg/L至1000mg/L的废水过程流，底流或从污泥中分离的水的量添加。在实施例中，根据本披露添加至少3mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少1mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少3mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。
在实施例中，结合特定碳源的长体四球虫极其擅长于从废水处理中除磷，如图1所示。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇和碳质工业废物。在实施例中，根据本披露，使用单独的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。在实施例中，根据本披露，结合一种或多种选自下组的碳源一起使用长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，这些碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、碳质工业废物及其组合。
本披露的实施例可以应用于各种已知的废水处理厂，并且许多已知的布局是可能的。例如，二次处理可以包括除了图1所示的实施例之外的池的组合，其依次使用了厌氧池，缺氧池和好氧池。替代性废水处理过程的非限制性实例包括那些过程，其中二级处理仅包括一个或多个缺氧和一个或多个好氧池，或仅一个或多个厌氧池和一个或多个好氧池。池可以以本领域普通技术人员已知的各种方式建立。在实施例中，在二级处理中仅使用一个或多个好氧池。
图2示出了根据本披露的另一废水处理过程70的示意图。在此，具有磷的废水流入液72流入厌氧池74，然后流到好氧池76，并且然后流入二次沉淀池78。在实施例中，厌氧池74在任何合适的条件下操作以促进厌氧条件。在实施例中，厌氧池74产生可生物降解的COD，该COD通过其生物质中的POA来积累。在实施例中，厌氧池在适于使PAO暴露于碳和/或使其接触碳的厌氧条件下操作。在实施例中，异养细胞使复合碳更具生物可利用性。
仍然参考图2，废水离开厌氧池74并流入好氧池76。在实施例中，好氧池76在任何合适的条件下操作以促进有氧条件。好氧条件的非限制性实例包括将空气或氧气注入或接触废水过程流或混合液以促进其生物氧化。在实施例中，池的目的是在生物学上帮助将流入液72中的可溶性可生物降解的有机物转化为气体或能够沉降为污泥的生物质。存在于好氧池76中的细菌包括适于在好氧池中降解有机杂质的那些细菌。因此，在实施例中，好氧处理过程在空气存在下进行，并且利用那些微生物，如使用分子/游离氧同化有机杂质的好氧微生物，即将它们转化为二氧化碳，水和生物质。在实施例中，厌氧池在有利于好氧微生物的条件下操作，这些条件包括但不限于保持在5℃至55℃范围内、或至少高于5℃的温度。
仍然参考图2，PAO可以添加到底流79，该底流包括回流活性污泥73，厌氧池74和/或好氧池76。PAO以足以增加二级污泥中的磷积累的量添加。PAO以足以减少排放的处理的废水中的磷的量添加。从二次沉淀池中除去原活性污泥，并将其返回到厌氧池74，或通过污泥处理排放(图2中未示出)。根据本披露，将PAO添加到过程流的混合液中，并且最终结束在好氧池76中。
根据本披露，碳源可以在过程流中在各个点添加到废水系统中或添加到混合液中。例如，参照图2，碳源可以单独添加，或与厌氧槽74，缺氧槽76，原活性污泥73，或可以包括底流的侧流79组合添加。例如，可以向废水处理70中添加包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合的碳源。将碳源以足以维持或滋养其中细菌条件的量添加到过程流中。例如，碳源可以以1mg/L至1000mg/L的废水过程流或底流的量添加。在实施例中，根据本披露添加至少3mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少2mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少1mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。
在实施例中，结合特定碳源的长体四球虫极其擅长于从废水处理中除磷，如图2所示。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露，使用单独的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。在实施例中，根据本披露，结合一种或多种选自下组的碳源的使用的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，这些碳源选自下组，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。在实施例中，根据本披露，使用结合甘油的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。
在实施例中，用特定碳源预处理的外源长体四球虫极其擅长于从废水处理中除磷，如图2所示。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露，使用用选自下组的碳源预处理的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。
图3示出了根据本披露的另一废水处理过程90的示意图。在此，具有磷的废水流入液92流入好氧池94，然后流入二次沉淀池96。在实施例中，好氧池94在任何合适的条件下操作以促进有氧条件。好氧条件的非限制性实例包括将空气或氧气注入废水过程流或混合液中以促进其生物氧化。在实施例中，池的目的是在生物学上帮助将流入液92中的可溶性可生物降解的有机物转化为能够沉降为污泥的生物质。存在于好氧池94中的细菌包括适于在好氧池中降解有机杂质的那些细菌。因此，在实施例中，好氧处理过程在空气存在下进行，并且利用那些微生物，如使用分子/游离氧同化或氧化有机杂质的好氧微生物，即将它们转化为二氧化碳，水和生物质。在实施例中，好氧池在有利于好氧微生物的条件下操作，这些条件包括但不限于保持在5℃至55℃范围内或至少高于5℃的温度。好氧池94的pH值应该在5至8.5的范围内，至少大于5。碱度应在0mg/L至6000mg/L的范围内。在实施例中，碱度在从0.001mg/L至6000mg/L的范围内。
仍然参考图3，外源PAO可以添加到底流98，该底流98包括回流活性污泥、和/或好氧池94。PAO以足以增加二级污泥中的磷积累的量添加。在实施例中，外源PAO以足以减少排放的处理的废水中的磷的量添加。从二次沉淀池中除去原活性污泥100，并将其返回到二级处理，或通过污泥处理排放(图3中未示出)。根据本披露，将PAO添加到过程流的混合液中，并且最终结束在好氧池中。
根据本披露，碳源可以在过程流中在各个点添加到废水系统中或添加到混合液中。例如，参照图3，碳源可以单独添加，或与好氧槽94，原活性污泥97或侧流98组合添加。例如，可以向废水处理90中添加包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合的碳源。将碳源以足以维持其中细菌条件的量添加到过程流中。例如，碳源可以以1g/L至1000mg/L的废水过程流或底流的量添加。在实施例中，根据本披露添加至少3mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少2mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。在实施例中，根据本披露添加至少1mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷。
在实施例中，结合特定碳源的外源长体四球虫极其擅长于从废水处理中除磷，如图3所示。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露，使用单独的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。在实施例中，根据本披露，结合一种或多种选自下组的碳源的使用的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，这些碳源选自下组，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。在实施例中，根据本披露，结合甘油一起使用的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。
在实施例中，用特定碳源预处理的长体四球虫极其擅长于从废水处理中除磷，如图3所示。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露，使用用选自下组的碳源预处理的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。
现在参考图4，示出了在本披露的一个实施例中使用聚磷酸盐生物体和碳源的增强的去除生物磷的示意图。该非限制性布局适于增强生物除磷(EBPR)扰乱恢复。这种配置的非限制性优点包括：减少或消除回收金属，使EBPR回收更容易；减少总污泥量；并且在实施例中，三级过滤变得更便宜并且消毒更经济。在此，废水处理过程200提供了用于从工厂流入废水202中去除或消除磷的能量和成本有效的方法。在本披露的实施例中，在与废水流入液202或其过程流接触之前，通过用碳源预处理或特异性靶向PAO来还原碳源。参考图4，具有磷202的废水流入液流入初级澄清池204，厌氧池206，好氧池208，二次沉淀池210，随后进行三级过滤212和排放。在实施例中，厌氧池206在任何合适的条件下操作以促进厌氧条件。在实施例中，厌氧池206产生可生物降解的COD，该COD通过其生物质中的POA来积累。在实施例中，预驯化装置220或PAD单元连接到厌氧池206。预驯化装置220可以是桶，鼓或槽的形式，这取决于废水处理设施的尺寸。在预驯化装置220中，PAO在插入废水流中之前被预处理或与碳源接触。本领域普通技术人员可以改变预驯化装置220的条件，然而该装置的目的是在添加到厌氧池206之前用碳源靶向PAO。在实施例中，PAD单元220包括在室温下具有中性pH的水。在实施例中，PAD单元220培养基的内容物接近厌氧条件，这样使得没有主动曝气。在实施例中，将碳源以足以预处理沉积在其中的PAO的量添加到PAD单元220中。本领域普通技术人员理解，添加到PAD单元220中的PAO的量将根据工厂的大小而变化。在实施例中，如当使用根据本披露的冻干的预处理的PAO时，将冻干的组合物以至少0.1KG的冻干组合物的量添加到PAD单元220中。在实施例中，每天向PAD单元添加至少10、20或30KG的PAO材料。一个非限制性实例将包括以每天至少4KG的量向每天能够处理1000万加仑废水的工厂的PAD单元中添加PAO。
在向PAD单元220施加碳源和POA之后，通常需要在厌氧条件(没有主动曝气)下1-3小时的保留时间，以对PAO进行充分预处理，这样使得它们内部吸收碳源。在实施例中，将长体四球虫添加到具有碳源的预驯化装置220中，该碳源如乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露的预驯化装置220，结合甘油一起使用长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的。在实施例中，根据本披露，在预驯化装置220中，结合一种或多种选自下组的碳源的使用的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)是优异的，这些碳源选自下组，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。在碳源不完全通过PAO获得的条件下，将剩余的碳源简单地与预处理的PAO一起添加到厌氧池206中，其中其仍可用于PAO。
仍然参考图4，废水离开厌氧池206并流入好氧池208。在实施例中，好氧池208在任何合适的条件下操作以促进有氧条件。好氧条件的非限制性实例包括将空气或氧气注入或接触废水过程流或混合液以促进其生物氧化。在实施例中，池的目的是在生物学上帮助将流入液202中的可溶性可生物降解的有机物转化为气体或能够沉降为污泥的生物质。存在于好氧池202中的细菌包括适于在好氧池中降解有机杂质的那些细菌。因此，在实施例中，好氧处理过程在空气存在下进行，并且利用那些微生物，如使用分子/游离氧同化有机杂质的好氧微生物，即将它们转化为二氧化碳，水和生物质。在实施例中，好氧池在有利于好氧微生物的条件下操作，这些条件包括但不限于保持在5℃至55℃范围内、或至少高于5℃的温度。
仍然参考图4，预处理的PAO可以添加到底流222(未在图4中示出)，该底流包括回流活性污泥224，厌氧池206和/或好氧池208。PAO以足以增加二级污泥中的磷积累的量添加。PAO以足以减少排放的处理的废水中的磷的量添加。从二次沉淀池210中除去原活性污泥，并将其返回到厌氧池206，或通过污泥处理224排放。根据本披露，将预处理的PAO添加到过程流的混合液中，并且最终结束在好氧池208中。
根据本披露，碳源可以在过程流中在注射之前添加到预驯化装置220中或添加到混合液中。例如，参照图4，碳源可以单独添加，或与PAO组合添加到预驯化装置220中。例如，可以向预驯化装置220中添加包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合的碳源。将碳源以足以维持或滋养其中PAO条件的量添加到过程流中。例如，碳源可以以1mg/L至1000mg/L的PAO混合物的量添加。在实施例中，根据本披露，向PAD单元220添加至少3mg/L或更多mg/L的碳源。在实施例中，根据本披露，向PAD单元220添加至少2mg/L或更多mg/L的碳源。在实施例中，根据本披露，向PAD单元220添加至少1mg/L或更多mg/L的碳源。
在实施例中，结合特定碳源的长体四球虫优于在如图4所示的PAD单元220中进行预处理。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，根据本披露，结合一种或多种选自下组的碳源的使用的长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)作为预混物是优异的，这些碳源选自下组，该组由以下各项组成：甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、工业碳质废物及其组合。
图1、2、3和4是根据本披露的过程的非限制性实例，其中PAO或预处理的PAO提高了除磷并且生物增强了废水过程流。然而，本披露的过程可以用在多种情况中。例如，在一个实施例中，根据废水的条件，生物增强的PAO，底流和碳源可以接触废水处理流以从废水中除去磷。在另一个实施例中，根据废水的条件，仅将生物增强的PAO和脱水的污泥再循环或底流与废水处理流接触以从废水中除去磷。当不需要额外的碳源时，这是适当的。在实施例中，在将PAO与废水流接触之前通过使其与碳接触来预处理PAO。在另一种情况下，本领域普通技术人员可以确定废水流入液已经包含足够量的碳源。例如，可以将碳源添加到发酵液中，这样使得根据本披露的PAO具有已经储存在其中的碳源。在实施例中，全肉汤发酵可以包括碳源，这样使得不需要向废水过程流中添加额外的碳源。
因此，本披露的方法和组合物适用于若干种非限制性情况：
·本披露的过程适合于应用情况，其中废水已经具有碳源(因此在废水处理设施中不需要碳驯化/添加)。
·本披露的过程适合于应用情况，其中在场所的废水处理厂根据本披露将碳源添加到废水处理流中。
·本披露的方法适合于应用情况，其中在处理场所的生物增强之前将碳源与本披露的组合物混合。
·本披露的方法适合于应用情况，其中用生物质中的碳发酵或配制PAO，这样使得在废水处理场所不需要额外的碳添加。
在实施例中，将碳源以足以从废水中除去磷的量添加到废水过程流或混合液中。在实施例中，本领域普通技术人员确定需要从废水中除去多少磷。在实施例中，添加至少3mg/L或更多mg/L碳源/mg/L待除去的磷到过程流中。在实施例中，将3mg/L或更多mg/L的碳源/mg/L磷添加到废水处理过程中。在实施例中，本领域普通技术人员将使用至少10mg/L-15mg/L的易于生物降解的COD/mg/L的磷。
在实施例中，所披露的组合物可以是液体的形式。在一方面，组合物中至少一种PAO微生物的量可以为1x101CFU/ml至1x1010CFU/ml，或从1x104CFU/ml至1x108CFU/ml。在另一方面，组合物中至少一种PAO微生物的量为约1x106CFU/ml、约1x107CFU/ml、约1x108CFU/ml、或约1x109CFU/ml。当组合物含有不同的微生物时，通过添加每种微生物的CFU计算CFU。当使用无细胞上清液(CSF)时，直接从PAO微生物获得的上清液被认为是原始CFS(1:1)。
在实施例中，组合物包括与特定碳源组合的长体四球虫。碳源的非限制性实例包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，将长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)与碳源组合，这些碳源包括但不限于乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。
本披露的组合物的合适实施例包括根据本披露的PAO的冻干组合物。例如，可以将冻干的PAO与冻干保护剂接触以形成稳定的配制品。合适的冻干保护剂包括碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖及其组合。
本披露的组合物的合适实施例包括冻干组合物，该冻干组合物包括根据本披露的预处理的PAO。例如，可以将冻干的预处理的PAO与冻干保护剂接触以形成稳定的配制品。合适的冻干保护剂包括碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖及其组合。在实施例中，通过将PAO与碳源接触来预处理PAO，这些碳源如乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。
本披露的组合物的合适实施例包括冻干组合物，该冻干组合物包括根据本披露的预处理的PAO。例如，可以将冻干的预处理的PAO与冻干保护剂接触以形成稳定的配制品。合适的冻干保护剂包括麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖及其组合。在实施例中，通过将PAO与碳源接触来预处理PAO，这些碳源如乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，预处理的PAO是长体四球虫。
本披露的组合物的合适实施例包括冻干组合物，该冻干组合物包括根据本披露的预处理的长体四球虫。例如，可以将冻干的预处理的长体四球虫与冻干保护剂接触以形成稳定的配制品。合适的冻干保护剂包括碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖及其组合。
在实施例中，将冻干保护剂如碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖，单独或组合的以冻干组合物总重量的2％-50％的量添加到冻干组合物中。在实施例中，将冻干保护剂如碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、蔗糖，单独或组合的以冻干组合物总重量的20％-30％的量添加到冻干组合物中。在实施例中，将麦芽糊精以冻干组合物总重量的20％-30％的量添加到冻干组合物中。
以下非限定性实例进一步示出了根据披露的组合物、方法和处理。应该注意的是本披露不限于实施例中示例的特定细节。
实例
实例1(PAO纯培养物和生物增强批量研究)
进行实例1以观察菌株LP2长体四球虫(DSM号：14184，模式株)是否显示出典型的蓄聚磷酸盐生物体(PAO)行为，并且检查用存储在甘油中的菌株的生物增强是否改进了分批测定中活性污泥样品的生物磷摄取活性。
材料与方法：
在72hr内，在28℃±1℃下，使长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)在1L丰富培养基(下表1中给出的组合物)中生长。
表1：用于生长长体四球虫的丰富培养基组合物。
| 化学品 | 浓度，g/L |
| 蛋白胨 | 10 |
| 酵母提取物 | 5 |
| 酪蛋氨基酸 | 5 |
| 牛肉膏 | 2 |
| 麦芽汁 | 5 |
| 甘油 | 2 |
| MgSO4-7H2O | 1 |
| Tween 80 | 0.05 |
| 水 | 1000 |
然后将培养物在8000rpm，4℃下离心10min。在无菌环境中弃去上清液，并将高压灭菌的甘油添加到离心的生物质中，这样使得离心的生物质中的甘油的终浓度为50％(v/v)。使用1.5mL无菌螺口小瓶制备该混合物的多个1mL等分试样，并储存在-80℃下的冷冻机中。将约30mL的未冷冻的生物质-甘油混合物在120℃下高压灭菌(两次)，每次30min。培养物的该高压灭菌部分随后用于增强非生物增强对照测定，以确保向生物增强和非生物增强对照测定大致相等量的碳添加。使用在下表2中提及的培养基，从在增强的生物除磷(EBPR)模式中操作的实验室规序批式反应器(SBR)中分离2升混合液悬浮固体(MLSS)。用于起动这些SBR的原始污泥是获得自城市废水处理厂。允许通过重力使MLSS沉降30min，并且倾析上清液并最终弃去。废弃的上清液大致占初始体积的50％。该MLSS的倾析体积用磷(全部为反应性形式)和COD的丰富无菌合成废水培养基(在下表2中给出的组合物)代替。
表2：用于实验的磷和COD丰富培养基。
| 化学品 | 浓度，g/L |
| 蛋白胨 | 4.8 |
| 牛肉膏 | 3.3 |
| 酵母提取物 | 1.12 |
| 葡萄糖 | 5.62 |
| K2HPO4 | 2 |
| NaCl | 0.28 |
| CaCl2-2H2O | 0.16 |
| MgSO4-7H2O | 0.08 |
| NaHCO3 | 2 |
将三组500mL玻璃血清瓶用于测试。每组内有五个重复。第一组用于活性纯培养物研究，第二组用作生物增强废水MLSS测定，并且第三组用作非生物增强废水MLSS测定。
每个纯培养物分批测定(第一组)供应有100mL的无菌富磷合成废水培养基，而其他瓶(第二和第三组)供应有100mL的MLSS和合成废水培养基混合物。从-80℃冷冻机中取出纯的长体四球虫培养物，并且在室温下解冻。该纯培养物和生物增强的MLSS测定瓶供应有1mL浓缩的活性长体四球虫培养物，而该非生物增强瓶供应有1mL经高压灭菌的培养物。将纯培养物连续稀释，并且将各种稀释液涂布在丰富培养基琼脂平板上(上表1中给出的组合物)，并在28℃下孵育4天，以测量解冻的培养小瓶中的长体四球虫的菌落形成单位。使用两个小瓶的纯培养物用于使用MoBio DNA分离试剂盒的基因组DNA提取。在无菌环境中根据制造商的方案进行DNA提取，以避免在提取过程中的污染。在提取过程中对分离的DNA的16S rRNA基因片段进行测序。使用桑格测序法对分离的DNA的16S rRNA基因片段进行测序。使用De Novo算法使用Genious 6.1.6软件(Biomatters有限公司)构建共有序列。
在所有测定中使用在检查水和废水的标准方法(APHA、AWWA、和WEF，2005)中发现的方案测量起始TSS。从每个瓶中取出5mL样品，并且在试验开始时通过0.45um过滤器过滤。然后将瓶置于搅拌板上并且用70:30(v:v)氮气:CO2混合物喷雾，并使用橡胶隔膜盖住以在瓶中产生厌氧环境。然后将搅拌板置于27.5℃的培养箱中。搅拌机构在200RPM下操作以确保测定中存在的气体的顶空-液体分配。孵育两小时后，通过从瓶上取下盖子使其具有好氧环境来结束厌氧阶段。此时从每个瓶中抽取5mL样品，并且通过1.2μm注射器过滤器过滤以评估厌氧孵育后的条件。
然后在没有隔膜的情况下重新孵育瓶子以允许好氧条件。再孵育4个多小时后，将瓶子从培养箱中取出，并且取最后的5mL样品以评估测试后的条件。使用0.45um注射器过滤器过滤5mL样品。
结果：
对每个测定加入1x106CFU/mL的长体四球虫菌株。发现纯培养物、非生物增强和生物增强测定分别具有0.5±0.03gTSS/L、3±0.33gTSS/L、和2.7±0.07gTSS/L。在三个取样点的每一个测量每个瓶的原磷，硝酸盐和COD。磷的浓度测量为mg/L的反应性-P硝酸盐，硝酸盐测量为NO3形式中的mg/L的N(即NO3-N)，并且使用Hach TNTplusTM高范围试剂盒和制造商的方案以mg/L测量COD。与每个采样点处的平均磷有关的数据可以在下表3中看到。
表3(6小时测试期间P的变化)。
与每个采样点处的平均硝酸盐有关的数据可以在下表4中看到。
表4(6小时测试期间硝酸盐的变化)。
与每个采样点处的COD浓度有关的数据可以在下表5中看到。
表5(6小时测试期间内COD的变化)。
实例2(具有三个碳源的PAO生物增强批量研究)
进行实例2以在分批测定中补充三种不同碳源之一时，测试菌株LP2长体四球虫(DSM号：14184，模式株)在城市废水中除去多磷酸盐的能力。
材料与方法：
在2L带挡板的烧瓶中，在28℃±1℃下，在72小时内，使长体四球虫的LP2菌株(DSM号：14184，模式株)在1L的丰富合成废水培养基(下表6中给出的组合物)中生长。
表6：用于长体四球虫生长的丰富培养基组合物。
| 化学品 | 浓度，g/L |
| 蛋白胨 | 10 |
| 酵母提取物 | 5 |
| 酪蛋氨基酸 | 5 |
| 牛肉膏 | 2 |
| 麦芽汁 | 5 |
| 甘油 | 2 |
| MgSO4-7H2O | 1 |
| Tween 80 | 0.05 |
| 水 | 1000 |
将500mL该培养物在120℃下高压灭菌30分钟。然后将高压灭菌培养物和剩余的500mL活培养物在8000rpm，4℃下分别离心15min。在无菌环境中弃去上清液，并向两个离心的生物质中添加400mL的0.22μm过滤去离子水，并摇动10分钟以从沉淀物中洗出任何剩余的培养基。然后将这些在8000rpm，4℃下再次离心15min。在无菌环境中再次弃去上清液，并且向每个离心的生物质中添加200mL的0.22μm过滤的去离子水，并摇动10分钟，来制备待添加到瓶中的最终稀释液。
从城市废水处理厂获得回流活性污泥(RAS)以及一级处理出水。将1.1L的RAS添加到4.4L的一级处理出水中，并且然后针对所测试的每种碳源，将700mL该混合物分配到12个不同的血清瓶中。将12个中的6个血清瓶用作生物增强测定组，而剩余的6个用作非生物增强组。将来自离心瓶的60mL活性长体四球虫培养物添加到每个测试的碳源的六个生物增强测定中。将60mL的高压灭菌(灭活)培养物添加到其他六个烧杯中，并且然后将这些烧杯用于启动非生物增强对照测定。用失活培养物增强非生物增强对照测定确保大约相等量的碳添加到生物增强的和非生物增强的对照测定中，以进行公平比较。在300mg/L、300mg/L、和400mg/L的浓度下，分别将乙酸、丙酸和糖蜜各自添加一个生物增强的血清瓶测定组(含有六个重复)和一个非生物增强的烧杯组(含有六个重复)中。向每个瓶中添加1.5g/L碳酸氢钠以将pH缓冲至约7.5。向每个瓶中添加K2HPO4以在测定中达到8.5mg/L反应性P浓度。每个测定具有60mL的终体积。
在所有测定中使用在检查水和废水的标准方法(APHA、AWWA、和WEF，2005)中发现的方案测量起始TSS。从每个瓶中取出5mL样品，并且在试验开始时通过1.2μm过滤器过滤，以在测试开始时测量可溶性反应性和总P和COD。为了产生增强的生物除磷(EBPR)环境，然后将所有测定置于搅拌板上，并用70:30(v:v)氮气:CO2混合物喷雾，并使用橡胶隔膜盖上以在瓶子中产生厌氧环境。然后将搅拌板置于27.5℃的培养箱中。孵育两小时后，通过从瓶上取下盖子使其具有好氧环境来结束厌氧阶段。此时从每个瓶中抽取5mL样品，并且就可溶性反应性和总P和COD而言，通过1.2μm注射器过滤器过滤，以评估厌氧孵育的条件。然后在没有隔膜的情况下重新孵育瓶子以允许好氧条件。再孵育4个多小时后，将瓶子从培养箱中取出，并且取最后的5mL样品以评估测试后的条件。使用1.2μm注射器过滤器过滤5mL样品。将纯培养物涂布在丰富培养基琼脂平板(表1中给出的组合物)上，并且在28℃下孵育4天，以测量用于生物增强测定使用的长体四球虫的集落形成单位。
决定使用相同的测定在第二天运行另一个EBPR循环用于确认结果。将测定在好氧条件下保持过夜，以确保测定在前一天在其生物质中不具有任何留下的易降解的COD。仅使用与上述相同的程序，在第二天再次运行来自每组的三个测定。再次将另外的K2HPO4和三种碳源在第二天添加到如上所述的每个生物增强和非生物增强测试测定中以进行测试。通过添加K2HPO4在所有测定中确保了等量的反应性P浓度。
结果：
在第一天，每个测定供应有长体四球虫的活性培养物(DSM号：14184，模式株)，这样使得该测定中菌株的最终浓度为1x109CFU/mL。在所有测定中，发现起始总悬浮固体浓度(TSS)为3.0±0.1g/L。在三个取样点(测定开始前，厌氧阶段结束和好氧孵育结束)中的每一个测量每个瓶的反应性磷和COD，而在仅测试开始和测试结束时测量总磷。磷的浓度测量为mg/L的反应性-P，并且使用Hach TNTplusTM试剂盒根据制造商的方案以mg/L测量COD。在第一批次测试中的每个取样点的平均反应性磷浓度和反应性磷的总体变化可以在下表7中看到。在第一次试验结束时，处理过的反应器中的反应性磷减少到低于0.1mg/L，而未处理的反应器在测试结束时显示出高得多的反应性-P水平。对于第二批次，相同的数据可以在表8中看到，并且结果非常相似。
表7-EBPR循环1的反应性P数据-第1天(运行1)
表8-EBPR循环2的反应性P数据-第2天(运行2)
实例3：在来自厌氧消化的城市污泥的上清液的存在下，使用长体四球虫(DSM号：14184，模式株)用于除磷
使用麦麸干燥配制长体四球虫LP2菌株(DSM号：14184，模式株)的培养物，并且在室温下储存。证实该材料每g材料具有1.33x1010菌落形成单位的长体四球虫。该材料用于当前的实验室研究。将5g该培养物材料悬浮在由Weber DBTM商业制造的‘灭菌预填充稀释瓶’中的99mL磷酸盐缓冲液中。剧烈摇动60sec后，允许颗粒材料沉降5min。将来自该沉降混合物的5mL上清液用于增强纯培养物和生物增强测定。将上清液连续稀释，并且涂布在标准方法琼脂平板(APHA，AWWA和WEF，2005)上。将平板在28℃下温育以发现添加到测定中的长体四球虫菌株的CFU计数。
回流活性污泥(RAS)和一级处理出水废水获得自城市废水处理厂。将0.25L的RAS添加到5L的一级处理出水中以产生混合液。从相同的废水处理厂收集厌氧消化的城市污泥，并且允许其沉降30min，并且然后通过将上清液倾倒在单独的容器中来小心倾析，同时避免沉降的材料。该材料也用作研究的另一种碳源，而丢弃沉降的材料。
在所有测定中使用在检查水和废水的标准方法(APHA、AWWA、和WEF，2005)中发现的方案测量起始总悬浮固体(TSS)。表9中提及的测定使用150mL血清瓶建立。在每组测定瓶中取出两个起始样品，然后将内容物分配到每组三个测定血清瓶中。对于两个样品，通过1.2μm注射器过滤器过滤5mL体积以评估开始的反应性P和COD条件。针对下文提及的所有样品，将可溶性磷的浓度测量为mg反应性-P/L，并且使用Hach TNTplusTM试剂盒根据制造商的方案以mg/L测量可溶性COD。在每次测定中达到50mL的最体积。将所有血清瓶测定用70:30(v:v)氮气:CO2混合物喷雾，并且使用橡胶隔膜盖上以产生厌氧环境。然后将所有测定置于旋转振动台上，并且将培养箱保持在27.5℃和200rpm下。孵育三小时后，通过从瓶上取下盖子并且使其具有好氧环境来结束厌氧阶段。此时从每个瓶中抽取5mL样品，并且就可溶性反应性P和COD而言，通过1.2μm注射器过滤器过滤，以评估厌氧孵育的条件。然后在没有隔膜的情况下重新孵育瓶子以允许所有测定中的好氧条件。在总孵育6hr和27hr后(分别3hr和24hr的好氧孵育)再取5mL样品。使用1.2μm注射器过滤器过滤样品。针对在孵育6hr(3hr好氧孵育)后收集的样品，测量可溶性反应性P和COD，而针对在总孵育27hr(24hr好氧孵育)后收集的样品，仅测量可溶性反应性-P。
结果：
每个测定加入长体四球虫的活性培养物，这样使得该测定中菌株的最终浓度为约1x107CFU/mL。在所有生物增强和非生物增强测定中的起始总悬浮固体(TSS)被发现小于1g/L。在第一批次测试中的每个取样点的平均反应性磷浓度和反应性磷的总体变化可以在下表10中看到。
表10测定中各点处的反应性磷
在研究的碳源存在下，纯培养物显示出典型的生物除磷活性。生物增强测定显示更多的除磷，以及因此比非生物增强测定更高的生物除磷活性，证明拟定方法的有效性。
实例4
菌株LP2长体四球虫(DSM号：14184，模式株，以下也称为SB3871)具有差的保质期，例如，在革兰氏阴性生长培养基中发酵并使用麦麸作为配制品材料喷雾干燥后，菌株在35℃，室温和4℃储存三个月内丧失其活力。
进行稳定性研究以观察添加不同的冻干保护剂(在冻干期间保护材料的化合物)的冻干是否会产生良好的稳定性。
材料与方法：
选择甘油、麦芽糊精、脱脂乳和蔗糖作为冻干保护剂。用1L无菌革兰氏阴性生产培养基制备四个2L带挡板的玻璃烧瓶，并将菌株SB3871平板上的单个菌落接种到每个烧瓶中。将培养物在28℃的培养箱中培养72小时并且以200rpm振荡。然后将培养物在8000rpm，4℃下离心10min，并浓缩约10倍至100mL最体积。制备20％(w/v)甘油(飞世尔品牌目录号BP2291)、20％(w/v)麦芽糊精DE值20(Maltrin谷物加工公司，美国)、10％(w/v)脱脂乳(Oxoid目录号LP0031)和30％(w/v)蔗糖(西格玛(Sigma)目录号S0389-1KG)的无菌原液。使用1M NaOH溶液将原液的pH调节至7.5。
针对每种冻干保护剂，将浓缩培养物和无菌冻干保护剂原液以1:1(V/V)比例一起添加。然后将该混合物分到三个50mL锥形管中用于冻干。将试管在干冰和甲醇浴中冷冻，并且然后置于-80℃冷冻机中过夜。然后将样品在Labconco FreeZone 2.5(目录号7670521)冻干器中冻干。冻干循环使用0.040mBar室压力和-54℃冷凝盘管温度的单个循环以干燥样品。冻干过程耗时7天，除了保存在冻干器中14天的甘油管。一旦干燥，从每个管中取出样品用于细菌定量。然后将对应于每种冻干保护剂的三个管置于维持在4℃，22℃和35℃的三个不同的培养箱中。
菌株定量：
对菌株SB3871的基因组进行测序，并且该测序的输出显示于表11中。将基因组序列与NCBI公共数据库进行比较以鉴定基因组的独特区段。如前所述，针对独特区域开发高特异性qPCR引物和探针(D’因佩里奥(D’Imperio)等，2013)。使用这些区域，测试多个核苷酸组。在测试的若干组中，由于其高特异性，选择表12中给出的以下组用于定量。
表11：SB3871测序输出。
| 读数数目 | 1,455,948 |
| 重叠群数目 | 171 |
| 支架数目 | 118 |
| 约基因组大小 | 3.140Mb |
| 读数平均值 | 约90x |
| GC含量 | 70％ |
表12：针对计数SB3871所选择的引物和探针。
针对菌株开发标准稀释曲线，并且通过在具有表13中给出的运行参数的RocheLightCycler 480II(目录号05015278001)上的qPCR用于定量。
表13：针对计数SB3871所选择的引物和探针。
| 步骤 | 循环 | 靶标(℃) | 保持(hh:mm:ss) | 斜率(℃/s) |
| 预孵育 | 1 | 95 | 00:05:00 | 4.4 |
| 扩增 | 55 | 95 | 00:00:10 | 4.4 |
| 扩增 | 55 | 60 | 00:00:30 | 2.2 |
| 冷却 | 1 | 40 | 00:00:30 | 2.2 |
使用单偶氮基丙锭(propidium monoazide)(PMA)方法提取DNA以定量活细胞。PMA方法使用DNA插入染料单偶氮基丙锭来区分活细胞和非活性细胞(诺克(Nocker)等人，2007)。使用20％(V/V)二甲基亚砜(DMSO)制备20mM的PMA原液。
对于细菌计数，将100mg的每个样品置于2mL锥形管中。向样品中添加1mL分子级无核酸的水，并且将管涡旋1分钟。将5μL的PMA原液添加每个管中。将管包裹在铝箔中5分钟，并用手每分钟间隔轻轻摇动。除去铝箔，并且然后将管置于强光源(舞台灯)下冰上4分钟，并每分钟旋转。然后将管以5000x g离心5分钟，并倾析上清液。然后根据制造商的方案使用MoBioDNA分离试剂盒提取DNA。
结果：
每15天取样品用于定量以测试长期稳定性。在每个存储温度下通过qPCR获得的所有四种冻干保护剂的计数显示在下表14中。
表14：在每个时间点冻干的样品的活SB3871计数。
研究结果表明，使用给定的冻干保护剂的冻干方法表现优异。在用不同冻干保护剂处理的冻干样品中，20％麦芽糊精(Maltrin)超过其他处理的最好的改进稳定性，随后是10％脱脂奶粉处理。如上所示，用麦芽糊精配制的样品表明在所有测试温度下储存90天期间活性的损失小于1log。
应理解的是，可以对本文披露的实施例进行各种修改。因此，不应将上述描述理解为限制，他们仅作为对实施例的示例说明。本领域那些技术人员将会预见到本文所附权利要求范围和宗旨内的其他修改。此外，除非并且除了当明确描述了各个步骤的顺序，否则不应将术语解释为暗示本文披露的各种步骤之间或其中的任何具体顺序。
序列表
<110> 诺维信公司
塔莱，瓦伊哈哇 P.（Tale, Vaibhav P.）
<120> 从废水中去除生物磷
<130> 12893-WO-PCT
<150> US 62/013,100
<151> 2014-06-17
<160> 3
<170> PatentIn 3.5版
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的构建体
<400> 1
ggacggcctg ctcagtcaac 20
<210> 2
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cgatttgcgc acactcgacg 20
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<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成的构建体
<400> 3
ctcctccccc gacttcgacc 20
Claims (37)
1.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液，其中该一种或多种外源聚磷生物体从该混合液中吸收磷，并且
将该一种或多种外源聚磷生物体从该混合液中分离。
2.如权利要求1所述的过程，其中该接触步骤包括：
使该混合液流入包含细菌的一个或多个池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和/或一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收，并且
其中该分离步骤包括将该细菌从该混合液中分离。
3.如权利要求2所述的过程，其中该一个或多个池是曝气的或缺氧的。
4.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
5.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇以及其组合。
6.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自再循环的污泥。
7.根据权利要求1所述的过程，废水过程流是底流。
8.根据权利要求1所述的过程，其中该废水过程流是厌氧池。
9.根据权利要求1所述的过程，其中该废水过程流是好氧或缺氧池。
10.根据权利要求1所述的过程，其中磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
11.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液；
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收；并且
从该废水中分离该细菌和一种或多种外源聚磷生物体。
12.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
13.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、以及甲醇。
14.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自脱水污泥再循环。
15.根据权利要求11所述的过程，废水过程流是底流或从污泥中分离的水。
16.根据权利要求11所述的过程，其中该废水过程流是该厌氧池。
17.根据权利要求11所述的过程，其中该废水过程流是该好氧或缺氧池。
18.根据权利要求11所述的过程，其中该磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
19.如权利要求11所述的过程，其中该混合液中碳源的浓度为每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。
20.如权利要求1所述的过程，其中将该一种或多种外源聚磷生物体以至少一种外源蓄磷生物体为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流的量添加到该过程流中。
21.如权利要求11所述的过程，其中该过程流中外源聚磷生物体的浓度为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流，其中该过程流是从污泥中分离的水或底流。
22.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水流入流流入厌氧池中，以形成厌氧过程流；
使该厌氧过程流流入好氧池中，以形成好氧过程流；
使该好氧过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液；
使该混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物；
其中该磷在该污泥中。
23.如权利要求22所述的方法，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
24.根据权利要求22所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、碳质工业废物以及其组合。
25.根据权利要求22所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自脱水污泥。
26.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
用一种或多种碳源预处理一种或多种聚磷生物体，以形成一种或多种具有储存碳的预处理的聚磷生物体；
使具有储存碳的预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体；并且
从该废水中分离该聚磷生物体细菌，这样使得磷得以减少或消除。
27.根据权利要求26所述的过程，其中该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
28.根据权利要求26所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、碳质工业废物以及其组合。
29.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
用来自污泥的循环水或底流预处理一种或多种聚磷生物体，以形成预处理的聚磷生物体；
使预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体；
使该液体流入包含细菌的曝气池中，在好氧条件下操作，以引发该细菌和预处理的聚磷生物体对磷的吸收；并且
从该废水中分离该细菌。
30.一种包括一种或多种聚磷生物体和一种或多种碳源的组合物。
31.一种用于处理废水以去除磷的系统，该系统包括：
一个或多个接收工厂流入废水的沉降池；
一个或多个接收来自沉降槽的流入液的厌氧池；
一个或多个接收来自厌氧槽的流入液的好氧池；
一个或多个接收污泥的厌氧消化池；
一个或多个分离污泥和水的脱水装置；
其中该好氧槽包含细菌和/或外源聚磷生物体，在好氧条件下操作，以当与包括结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体的混合物的混合液接触时，引发该细菌和/或外源聚磷生物体对磷的吸收。
32.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液；
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌对磷的吸收；并且
从该废水中分离该细菌。
33.一种减少用于除磷的碳需要量的方法：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液；
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收；并且
从该废水中分离该细菌。
34.一种冻干组合物，其包括：聚磷生物体；
一种或多种碳源；以及
冻干保护剂。
35.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaeraelongata)。
36.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该冻干保护剂选自下组，该组由以下各项组成：碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、以及蔗糖。
37.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该冻干保护剂以总冻干组合物的20％-30％的量存在。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170419 |