本發明涉及污水生物脫氮除磷，一種基于硫自養反硝化菌、自養硝化菌與普通小球藻構建的兩菌一藻全自養三共生體系，無需曝氣與外加碳源，專門針對低碳氮比污水（c/n=1~5）的脫氮除磷方法和系統。
背景技術：
1、水體富營養化已成為全球水資源保護的核心挑戰，其中城鎮污水中氮、磷污染物的高效去除是關鍵突破口。城鎮污水普遍呈現低碳氮比（c/n≤5）特性，這類污水中可生物利用的有機碳源匱乏，導致傳統生物處理技術面臨瓶頸-反硝化細菌難以獲取足夠碳源將硝態氮還原為氮氣，總氮去除率常低于?50%，且出水磷濃度易超標，難以滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準（gb?18918-2002）》要求，最終排放后仍存在引發水體黑臭、藻類爆發的風險。
2、為提升低碳氮比污水的處理效率，現有技術多采用工藝組合或輔助手段彌補缺陷：例如通過機械曝氣強化硝化菌活性，但曝氣能耗占污水處理總能耗的?45%-75%，大幅增加運行成本；或外加甲醇、葡萄糖等碳源促進反硝化，卻易因投加量控制不當引發二次污染，且碳源采購與投加設備進一步推高處理成本。即便近年發展的菌藻共生技術，也存在顯著短板，多數研究未明確體系內功能菌的具體種類與作用機制，僅依賴混合污泥與微藻的模糊協同，無法針對性優化脫氮除磷路徑，且仍需曝氣供氧或外加碳源，難以適配低碳氮比污水低成本、高效化的處理需求。
3、菌藻共生技術本應憑借微藻光合產氧替代曝氣、細菌代謝支撐藻生長的協同優勢，成為低碳氮比污水處理的理想方案，但現有技術的缺陷限制了其工業化應用。一方面，功能菌種類不明確導致體系穩定性差，脫氮除磷效率波動大；另一方面，曝氣與碳源的依賴未能突破傳統工藝的成本瓶頸。因此，研發無需曝氣、無外加碳源、功能菌明確的兩菌一藻全自養系統，成為解決低碳氮比污水脫氮除磷難題的關鍵。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本發明公開一種功能菌明確、無曝氣、無外加碳源的兩菌一藻自養共生系統，通過明暗交替工藝與定期補充小球藻，專門針對低碳氮比污水（c/n=1~5）實現高效脫氮除磷。
2、本發明所述基于全自養硝化-反硝化菌-藻三共生體系的脫氮除磷方法，以硫自養反硝化菌、自養硝化菌與普通小球藻構建全自養三共生系統，無需曝氣與外加碳源，處理c/n=1~5的低碳氮比污水，具體包括以下步驟：
3、s1、污泥定向馴化
4、所述污泥為污水廠活性污泥，經自然沉降、篩分預處理后，分兩組定向馴化：
5、硫自養反硝化菌馴化組：置于厭氧環境，25±2℃、間歇攪拌，hrt=24h，每隔24h沉降排上清，添加等量低碳氮比模擬廢水，馴化?10d?至菌濃度穩定；所述硫自養反硝化菌馴化廢水組成為：50mg/l?no3-n、600mg/l?nahco3、886.4mg/l?na2s2o3·5h2o、8mg/l?mgcl2、8mg/l?cacl2、3.3mg/l?kh2po4。馴化20天后，no3-n的去除率保持在95-100%之間
6、自養硝化菌馴化組：置于有氧環境，25±2℃、間歇攪拌，hrt=12h，每12h沉降排上清，添加等量低碳氮比模擬廢水，馴化?10d?至菌濃度穩定。所述自養硝化菌馴化廢水組成為：50mg/l?nh4+-n、600mg/l?nahco3、8mg/l?mgcl2、8mg/l?cacl2、3.3mg/l?kh2po4，30天后，nh4+-n的去除率保持在95-100%之間。
7、s2、兩菌一藻自養共生體系制備
8、普通小球藻培養：采用?bg11?培養基，121℃、0.105mpa?滅菌?20min，接種保藏編號為?cgmcc?no.22390?的普通小球藻，在?25±2℃、光照?3000lux、光暗比?12h:12h?條件下培養?14d，至對數期；
9、離心處理：將對數期小球藻、馴化后的硫自養反硝化菌污泥、自養硝化菌污泥分別以?6000r/min?離心?10min，重復?2?次；
10、混合配比：按普通小球藻：自養硝化菌污泥：硫自養反硝化菌污泥?=?1:1:1的體積比混合，得到兩菌一藻自養共生體系。
11、s3、無曝氣、無外加碳源的污水脫氮除磷
12、將所述全自養三共生體系加入低碳氮比污水（c/n=1~5）中，控制反應條件如下：
13、普通小球藻初始濃度為800mg/l，自氧硝化菌、硫自氧反硝化菌初始濃度均為1600mg/l，普通小球藻-硝化-反硝化污泥體積之比為1:1:1。污水脫氮除磷時，控制溫度為25±2℃、光照強度為7000lux、光暗比為?12h:12h，處理時間為?24h。
14、光照階段：開啟光照系統，小球藻光合產氧維持在2.5-3mg/l之間，自養硝化菌高效氧化氨氮為硝態氮，小球藻同步吸收50%左右的磷；
15、黑暗階段：關閉光照，小球藻產氧停止，殘留do經微生物呼吸30min內降至0.1-0.3mg/l，硫自養反硝化菌以硫為電子供體、無外加碳源，將硝態氮還原為氮氣，同時去除剩余19%左右的磷；
16、定期補充小球藻：每7d補充一次，補充前30min關閉攪拌，排出反應器容積5%的老化藻泥，再投加120mg/l的對數期普通小球藻（初始濃度15%），開啟50r/min攪拌混合30min，使藻生物量恢復至800-820mg/l。
17、自養硝化菌通過利用小球藻光合產生的氧氣，將污水中氨氮氧化為硝態氮，無需機械曝氣；
18、硫自養反硝化菌以污水中硫元素為電子供體，無需外加碳源，即可將硝態氮還原為氮氣；
19、普通小球藻通過光合作用吸收污水中磷元素與部分氨氮，同時產氧供自養硝化菌，形成藻產氧-菌脫氮-藻除磷的自養循環。
20、以硫自養反硝化菌、自養硝化菌與普通小球藻構建自養共生體系，所述硫自養反硝化主要菌屬包括 tsulfurimonas?denitrificans、thiobacillus?denitrificans、 ferritrophicum?radicicola三種菌株，通過三者生理協同，無需機械曝氣與外加碳源，大幅降低能耗與成本，同時實現低碳氮比污水資源化。
21、本發明還提供一種基于全自養硝化-反硝化菌-藻三共生體系的脫氮除磷系統，所述系統為兩菌一藻專用自養系統，所述硫自養反硝化主要菌屬包括 tsulfurimonas? denitrificans、thiobacillus?denitrificans、ferritrophicum?radicicola三種菌株，無曝氣模塊與碳源投加模塊，包括反應器、實時控制系統、進水系統、光照系統、攪拌系統、出水系統：
22、進水系統：進水泵輸送低碳氮比污水與反應器的進水口連接，無碳源投加單元；
23、光照系統：提供?7000lux?可調光照，保障小球藻光合產氧；
24、實時控制系統：控制進水、光照、攪拌、沉淀、出水時間，無需人工干預；
25、無曝氣設計：全程依賴小球藻光合產氧，省去機械曝氣設備與能耗。
26、攪拌系統：攪拌系統的攪拌槳設置于反應器內部，攪拌電機與反應器頂端法蘭連接。
27、出水系統：經過沉淀后的上清液通過控制不同高度排泥閥與外部排泥管連接。
28、所述系統的運行方法如下：
29、實時控制系統開啟進水泵，將低碳氮比污水（c/n=1~5）通過進水管輸送至反應器，至工作容積時關閉進水泵，進水結束；
30、實時控制系統同步開啟攪拌器與光照系統，在無曝氣條件下，小球藻光合產氧供自養硝化菌氧化氨氮，硫自養反硝化菌無碳源還原硝態氮，反應?24h?后關閉攪拌器與光照；
31、靜置沉淀后，實時控制系統開啟出水泵，將處理水輸送至出水箱，排水量達工作容積?50%?時關閉出水泵，出水結束；
32、系統可自動重復進水-反應-沉淀-出水周期，或根據需求停止運行。
33、與現有技術相比，本發明的有益技術效果：
34、（1）本發明首次以硫自養反硝化菌（主要菌屬為 thiobacillus、sulfurimonas、 ferritrophicum）、自養硝化菌與普通小球藻組建兩菌一藻的自養體系，解決了傳統菌藻共生系統中功能菌模糊、作用路徑不清的技術瓶頸，通過定向強化功能菌群的協同作用，顯著提升系統脫氮除磷效率，為低碳氮比污水深度處理提供了靶向性。
35、（2）本發明處理過程中省去機械曝氣設備的購置與運維投入，同時避免外加碳源的持續投加成本，高效解決低碳氮比污水處理中高能耗、高碳耗的行業共性難題，大幅降低項目綜合運行成本，具備極強的產業推廣潛力與商業應用價值。
36、（3）本發明的專門針對?c/n=1~5的低碳氮比污水，脫氮率達到66.73%?以上、除磷率達到67.77%?以上，出水滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準（gb?18918-2002）》一級?b標準。
37、（4）本發明的小球藻在污水處理階段可同步富集高活性生物量，該生物量經簡單加工即可回收用于生物燃料、飼料添加劑等規模化應用場景，實現污水處理-資源回收的一體化閉環，既降低污水處置成本，又創造額外經濟收益，產業適配性與商業開發前景廣闊。