由于工业发展,磷矿资源越来越少,同时磷的过量排放又导致环境的污染。传统的污水处理厂工艺只考虑磷的去除,面向未来污水处理厂,磷同步去除与回收的研究成为一个重要课题。但生活废水磷含量低,基于鸟粪石法的磷回收,起始磷浓度越高,回收效率越高,为了节能高效的实现磷的回收,如何提高回收液浓度成为研究热点。课题组采用生物膜法用于城市废水磷的同步去除与回收研究。研究采用两种方式对聚磷菌进行富集培养,探究其除磷性能,磷回收能力以及微生物种群变化情况,以获得快速吸磷,高效释磷生物膜富集培养培养条件。一种是低磷负荷(好氧4 h,厌氧4 h,进水磷浓度5 mg/L,负荷为0.03kg/（m·d）^-1)对聚磷生物膜进行富集培养,另一种为高磷负荷(起始周期为8 h,进水磷负荷15 mg/L,逐渐提升至周期为4 h,磷浓度为20 mg/L,负荷由0.09kg/（m·d）^-1上升至0.24 kg/（m·d）^-1)对聚磷生物膜进行富集培养。两种方案10d左右挂膜成功。低磷负荷模式保持进水负荷为0.03 kg/（m·d）^-1,磷的去除率在95%以上,高磷负荷进水负荷由0.09上升至0.18 kg/（m·d）^-1时,磷的去除率在95%以上,磷负荷磷酸盐由0.18 kg/（m·d）^-1提升至0.24 kg/（m·d）^-1时,磷的去除率下降至85%左右。同时,高磷负荷最大吸磷速率是低磷负荷的6.7倍,释磷速率是2.8倍,其HRT为低磷负荷的1/2。回收时,两种富集模式在回收阶段,出水磷浓度低于0.5mg/L,去除率90%以上。高磷模式下生物膜回收第8d,磷酸盐浓度为50mg/L左右,而低磷模式下为15mg/L左右,就回收时间和浓度,高磷模式培养远远优越于低磷模式。微生物多样性研究后发现,生物膜富集培养过程中,细菌多样性都出现不同程度的下降。低磷负荷富集培养方案泥样品的在“门”与“科”级别上分别以Proteobacteria、Rhodocyclaceae占主导。Proteobacteria由47%增长致58%,增长23%,Rhodocyclaceae由17.9%上升至28.9%,增长61.4%。而高磷负荷富集培养方案中,Proteobacteria由50%增长至79.9%,增长66.8%。“在科水平上Rhodocyclaceae呈现先增长后降低的状态,由11.8%增长至29.6%,增长152%,而提高进水磷负荷至0.24kg/（m·d）^-1后Rhodocyclaceae下降至14%,在回收阶段以进水5mg/L回收时,占比下降至10.5%较高的进水磷负荷不利于聚磷菌的富集,同时在面对巨大水质变化时,聚磷菌仍具有一定的存活能力。研究发现,较好氧段存在有机物,好氧段不存在有机物时微生物展现更强的吸磷能力及释磷能力。所以在本研究中,以进水磷浓度为15mg/L,好氧1.15h,厌氧2.75h更有利于聚磷菌富集。