Ｂａｒｋｅｒ和Ｄｏｌｄ在ＡＳＭ１和Ｗｅｎｔｚｅｌ提出的强化培养ＰＡＯｓ动力学模型基础上，发展了包含碳氧化、脱氮和除磷的综合模型。该模型包括了与ＰＡＯｓ缺
氧生长有关的缺氧磷吸收和缺氧反硝化。在缺氧和好氧状态下，ＰＡＯｓ的生长具有不同的化学计量学和动力学反应方程。Ｂａｒｋｅｒ和Ｄｏｌｄ在模型中引入降低因子ηＰ，认为只有部分ＰＡＯｓ能够将硝酸盐作为电子受体，利用胞内贮存的ＰＨＢ进行反硝化和磷的吸收。在描述ＰＡＯｓ的缺氧生长上，Ｂａｒｋｅｒ和Ｄｏｌｄ发现缺氧状态下ＰＡＯｓ的生长只在氨氮和磷浓度较高时才发生。此外，该模型还沿用了ＰＡＯｓ的好氧衰减反应来描述其缺氧衰减的情况，并认为硝酸盐是反应中电子的受体。２．２．２ＡＳＭ２ｄ模型
在ＡＳＭ２中有一个未解决的问题，即与ＰＡＯｓ有关的反硝化。ＡＳＭ２ｄ模型作为对ＡＳＭ２的延伸模型，它增加了两个过程来说明ＰＡＯｓ可利用胞内有机贮存产物进行反硝化。一个过程是ＰＰ的缺氧贮存；另一个过程是ＰＡＯｓ的缺氧生长。因此，模型可模拟ＰＡＯｓ的好氧和缺氧生长。在缺氧条件下，模型引入一个比好氧条件下小的ＰＰ最大贮存速率η ｑＰＰＮＯ３（ηＮＯ３为降低因子）说明部分ＰＡＯｓ参与反硝化的事实。试验表明，如果ＰＡＯｓ中的磷含量太高，ＰＰ的贮存就会停止，故模型引入Ｋｍａｘ来说明这一点，即：当Ｋｍａｘ达到最大允许值时，就会产生抑制作用。模型中关于ＰＡＯｓ的缺氧生长，模型也用了同样的方法来描述。应当指出：ＡＳＭ２ｄ由于将厌氧水解速率降低修正因子由０．１提高到０．４，易生物降解ＣＯＤ（ＲＢＣＯＤ）发酵产生ＰＡＯｓ用于合成ＰＨＢ的有机酸ＳＣＦＡ数量增加，从而促进了ＰＡＯｓ的厌氧释磷。
需要指出的是，ＡＳＭ２ｄ同ＡＳＭ２一样，模型中也考虑了由微生物引起的磷沉降。２．２．３Ｄｅｌｆｔ模型
在综合了Ｓｍｏｌｄｅｒｓ模型和Ｋｕｂａ模型的基础上，Ｍｕｒｎｌｅｉｔｎｅｒ等完整了描述ＰＡＯｓ厌氧、缺氧和好氧行为特性的生物代谢除磷模型，即Ｄｅｌｆｔ模型。
Ｄｅｌｆｔ模型所涉及的反应方程与Ｓｍｏｌｄｅｒｓ模型、Ｋｕｂａ模型相同，但是它将ＰＡＯｓ在缺氧和好氧的磷吸收分开考虑，建立相应的动力学方程，计量学和动力学参数取值也不一样，成功描述了ＰＡＯｓ的两个特性。该模型基于ＰＡＯｓ代谢的原理，运用６个独立的ＰＡＯｓ代谢反应，其中２个厌氧代谢方程，４个缺氧、好氧代谢方程，用以描述ＰＡＯｓ的特性。
在分别描述厌氧—缺氧（Ａ２）工艺中的厌氧段和厌氧—好氧（Ａ／Ｏ）工艺中的厌氧段ＰＡＯｓ特性时，Ｄｅｌｆｔ模型取相同的化学计量学参数和不同的动力学参数。Ｋｕｂａ和Ｓｍｏｌｄｅｒｓ模型未考虑以上情况。对于缺氧和好氧条件下的反应，Ｄｅｌｆｔ模型运用六组代谢方程来描述。其中四组反应方程（ＰＰ的形成、ＰＡＯｓ的生长和维持、糖原的产生以及ＰＨＢ的降解）在Ａ２
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第１２期杨哲等：生物除磷机理与数学模型的探讨●环境保护
工艺和Ａ／Ｏ工艺中的表述一致，但将ＡＴＰ的生成和ＰＡＯｓ的磷吸收分开考虑。
厌氧阶段，Ｄｅｌｆｔ模型引入糖原和ＰＰ的开关函数，即当细胞内糖原或聚磷的含量较低时，乙酸储存反应过程趋于停止。对于ＰＰ和糖原的缺氧贮藏及ＰＨＢ的缺氧消耗过程，引入降低因子解释部分ＰＡＯｓ参与反硝化。好氧阶段，Ｄｅｌｆｔ模型认为ＰＰ的好氧贮藏与微生物中的含量成负相关，与细胞内的
当ＰＨＢ含量增加时，ＰＨＢ的好氧消耗ＰＰ含量无关。
与ＰＨＢ浓度的２／３次方成正比。糖原形成速率正比于ＰＨＢ浓度，而反比于糖原浓度。
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３结语
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除磷反应机理的复杂性需要现有模型的进一步完善，本文旨在从中找出各自的特点和不足，为除磷数学模型的发展提供参考。经比较，Ｄｅｌｆｔ模型是现有模型中比较完善的，但仍未很好说明厌氧条件下慢速可生物降解有机物的水解对于ＰＡＯｓ除磷的影响以及ＣＯＤ的流向问题。同时，钾、镁和一氧化氮对生物除磷的抑制作用未包含在模型中。另外，Ｄｅｌｆｔ模型实际应用时的ＤＰＢ浓度及其它一些化学计量学和动力学参数的不易确定，也给模型的预测带来困难。
参
考
文
献
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