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目前，我国已建成的城市污水厂大多采用传统活性污泥法及其变形工艺，但普遍存在占地面积大、基建费用高等问题，且脱氮效果并不理想。本研究采用前置反硝化曝气生物滤池工艺处理城市生活污水，小试规模，通过对进出水COD、NH<,4><+>-N和TN等水质指标的监测，对该工艺去除有机物和脱氮的理论及其主要影响因素进行了讨论，并推导了曝气生物滤池去除有机物的动力学模型。主要研究结论如下：
1.前置反硝化曝气生物滤池工艺缺氧段与好氧段的填料体积比建议选择在1:2～1:3。在此范围内，出水COD平均浓度46mg/L，COD去除率为79％～86％；出水NH<,4><+>-N平均浓度2.7mg/L，NH<,4><+>-N去除率为89％～92％；出水TN平均浓度13.8mg/L，总脱氮率为61％～69％。
2.水力负荷是影响前置反硝化曝气生物滤池工艺运行的重要参数。本试验条件下该工艺的最佳水力负荷为2.80 m<3>/(m<2>·h)，此时出水COD浓度小于30mg/L，COD去除率在90％左右；出水NH<,4><+>N浓度小于5mg/L，NH<,4><+>-N去除率在85％以上；出水TN浓度小于15mg/L，总脱氮率大于70％。
3.前置反硝化曝气生物滤池工艺中回流比对系统脱氮效果影响较大。随着回流比的增大，TN去除率明显提高。建议前置反硝化曝气生物滤池的回流比选择在200％～300％。在此范围内，出水COD浓度小于30mg/L，COD去除率约90％；出水NH<,4><+>-N浓度小于1mg/L，NH<,4><+>-N去除率大于97％；出水TN浓度小于10mg/L，总脱氮率大于75％。
4.好氧柱内有机物和氨氮的去除沿填料高度变化，且当好氧柱填料高度为1.3m时，好氧柱底部0～0.5m区域内为有机物降解的主要场所，而硝化反应则主要发生在好氧柱上部O.55m高的填料层内。
5.前置反硝化曝气生物滤池工艺在反冲洗后2～3个小时之内，系统处理能力便可以得到较好的恢复。
6.本研究中所得前置反硝化曝气生物滤池工艺中好氧柱内降解有机物的动力学模型为：S<,e>=S<,0>·exp(-K)，且利用图解法可求得K=3.19(h<-1>)。