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人们生活方式的改变,使生活污水的C/N比呈现出不断降低的趋势。由于碳源的缺乏,这种低C/N比生活污水给常规的生物脱氮技术带来了挑战。本论文以COD和氮磷高效去除为目标,构建了一个3格室木质填料A/O折流板反应器,以期借助于木质填料腐解释放的碳源强化污水生物处理系统的脱氮效能。论文通过反应器在HRT24 h下的调控运行,分3个阶段系统考察了厌氧格室、缺氧格室和好氧格室的布设方式、温度和回流比等对系统处理效能的影响。 厌氧格室、缺氧格室和好氧格室的布设方式及其对反应器处理效能的比较研究表明,载O-A-A和A-O-A两种工艺模式下,反应器无论在15℃还是在24℃下运行,其COD去除率都比较理想,但脱氮效果以O-A-A工艺为佳。在这种运行模式下,反应器在15℃条件下的COD、NH4+-N和TN去除率分别为73.44%、51.07%和41.92%。当温度提高到24℃后,反应器对COD、NH4+-N和TN去除率分别大幅提高到了95.24%、77.53%和77.32%。这一结果表明,在不同温度条件下,以O-A-A模式运行的反应器均表现出较高的有机物和TN去除效能。然而,两种模式下运行的反应器,均没有表现出明显的TP去除效果。 在O-A-A运行模式下,在15℃-30℃的范围内,分阶段考察了反应器在不同温度条件下的污染物去除效能。结果表明,随着温度的上升,反应器对污水的处理效果越来越好。在15℃条件下,反应器对污水的COD去除率是有40%左右,出水中的COD仍高达68 mg/L。当温度上升到30℃后,处理系统的COD去除率高达99%,出水中的COD只有2 mg/L左右。在第14 d至第82 d的运行中,厌氧的第2格室出现了20-93 mg/L的COD增加量,其主要原因可能是木质填料腐解释放了的难以生物降解的木质素。研究发现,出水中的TN从15℃时的68 mg/L降低到了30℃时的7 mg/L,去除率也从17%大幅提高到了83%。研究发现,反应器对TN去除的限制步骤是NH4+-N的氧化,而不是反硝化作用。进一步的研究表明,反应器在25℃下达到稳定运行后,其污染物去除效能与在30℃的相差不大。在没有出水回流的运行模式下,反应器对TP的去除效果始终很差。 为强化反应器对TP的去除效能,在O-A-A运行模式和25℃条件下,增加了出水回流操作,分阶段考察了反应器在回流比分别为100%和200%时的污染物去除效果。研究表明,在100%和200%的回流比下,反应器对COD的去除都是非常有效的,去除率始终保持在97%以上。但两种回流比条件下的TN和TP去除规律却又显著差异。在100%的回流条件下,反应器出水的TN浓度从无回流时的17.5 mg/L降低到了12.5 mg/L,但当回流比增加到200%后,出水TN则又上升到了22 mg/L。增加回流比操作后,反应器对TP的去除效果被显著提升。在100%的回流条件下,反应器对 TP的去除率从无回流时的0%提高到了18%,出水浓度也从6.63 mg/L降低到了5.4 mg/L。当回流比增加到200%后,反应器对TP的去除率进一步提高到了25%,出水TP浓度保持在了4.1 mg/L左右。 上述研究表明,本研究提出并构建的木质填料A/O折流系统,采用O-A-A运行模式,在25℃、HRT24 h和出水回流比100%等控制条件下,对生活污水的COD和TN去除是有效的,但TP去除率并不理想。建议在后期调控运行中,从污泥停留时间的控制角度,开展强化反应器TP去除效能的研究。