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本课题借鉴传统生物滤池反应器，开发一种新型悬浮填料生物膜反应器，使填料在反应器内处于循环流化状态，提高了反应器的效能。试验结果表明，该新型悬浮填料生物膜反应器可以一体化脱氮除碳，并具有一定的除磷功能。本实验通过处理模拟生活污水，考察了该新型生物膜反应器的处理性能。首先，通过为期近两个月的挂膜实验，考察了该新型生物膜反应器在挂膜期间对COD的去除效果变化以及填料上生物量的变化。实验结果表明：挂膜3周后，原水COD为300mg/L时，COD的去除率达到80%；55天后填料上的生物量基本上达到峰值7.27kg/m3填料。其次，考察了挂膜完成后该新型生物膜反应器对氨氮、TN、TP、COD的去除效果，并考察了各影响因素（DO、HRT、C/N、碳源等）对反应器处理性能的影响。实验结果表明：反应器对COD有稳定的去除效果，在进水COD=100600mg/L范围内，体积负荷为0.362.16kg/（m3.d）时，平均去除率约为80%，最大去除率为95.5%；进水氨氮=30mg/L时，反应器对氨氮的最大去除率为97.7%，对TN的最大去除率为52.5%，对TP平均去除率为36.2%。DO对TN的去除效果影响很大，最适DO约为3.9mg/L；HRT对氨氮去除的影响较大，HRT在大于6.8h时，反应器对氨氮的去除效果很好，去除率接近100%；当HRT=3.4h时，氨氮的去除效果下降至42.6%62.7%。HRT对TN、COD去除效果的影响较小。C/N对氨氮、TN和溶解性磷酸盐的去除效果影响很大，当C/N=3.3时，去除率分别为98.4%、17.9%、20%；当C/N=20时，去除率分别为47.1%、53%、55.7%。乙酸钠和葡萄糖分别作为碳源，COD、氨氮、TN、溶解性磷酸盐的处理效果变化不大，但是都会有12周的适用过程，碳源不同对出水SS略有影响。考察了DO和HRT对反应器亚硝态氮积累的影响，DO=3.9mg/L、HRT=6.8h时，NO2--N的积累率达到峰值为12.2%。最后，本实验将填料生物膜与实验室小型SBR传统活性污泥系统进行了比较。实验发现填料上污泥浓度7272mg/L，是SBR活性污泥的7.4倍，是普通活性污泥浓度的3倍左右。细菌总数是活性污泥的12倍。填料上生物膜和活性污泥单位体积硝化强度分别为6.76g/（m3.h）和3.99g/（m3.h），填料上生物膜单位体积硝化强度是活性污泥的1.7倍。NO3--N、NO2--N还原反应速率分别为2.36mg/（g.h）、1.45mg/（g.h）；采用Live/Dead方法对填料上的微生物活性进行了检测，挂膜期间微生物量为6.8kg/m3填料时，填料上的微生物活细菌比例为74.8%，稳定运行大约一年之后，微生物量为7.2kg/m3填料，此时微生物活性降低为48.8%，低于活性污泥系统的61.1%。