生物除磷即借助于聚磷菌去除水中的磷。一些现代生物除磷机理的观点认为：在厌氧条件下，聚磷菌处于压抑状态而分解体内的多聚磷酸盐产生能量，并放出磷酸盐以维持聚磷菌的代谢•同时将胞外有机酸摄人胞内并合成聚卩-羟基丁酸（PHB);合成PHB的能量来自聚磷酸盐分解过程中产生的三磷酸腺苷（ATP);压抑状态越长，磷释放越彻底，同时也可在胞内合成更多的PHB。在好氧条件下，聚磷菌利用分解胞内PHB产生的ATP将废水中的磷酸盐过量摄取到胞内，并转变成聚磷酸盐。由于厌氧、好氧的交替，聚磷菌可利用胞内和胞外的能量进行分解代谢和合成代谢，因而在与其他微生物的竞争中占优势，可在系统中大量增殖，形成一种稳定的高效除磷污泥体系。
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