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随着城市化的迅速发展，水资源污染严重的同时造成水质性缺水的危机，解决这个问题最直接的办法就是增加污水的处理量，提高污水处理厂处理效果，使污水成为第二水资源。本研究从增加生物量和提高传质速率入手，提出了一种新型的厌氧-缺氧-移动床生物膜(A2/MBBR)复合生物处理工艺。 设计加工了两套中试规模(20t/d)的A2/MBBR复合生物处理装置，其中一套为玻璃钢材质，有硝化液内回流；另一套为有机玻璃材质，无硝化液内回流。在进水水质相同的条件下，比较研究了两套系统对COD、BOD、NH4+-N、TN以及TP的去除规律。研究结果表明：在水力停留时间HRT为6.8h，溶解氧DO为0.5～0.9mg/L时，A2/MBBR工艺对BOD平均去除率为96％、COD的平均去除率为91%、TP的平均去除率为82%、NH4+-N平均去除率为98%、TN平均去除率达到76%。无硝化液回流的情况下，出水NH4+-N平均去除率为95%、出水TN平均去除率达到70%。可以断定由于缺氧微环境的形成以及异养硝化菌的作用，在好氧区同时发生硝化与反硝化。同时在试验中还发现：当DO控制在0.5～0.9mg/L之间；C/N控制在15；生物量控制在5000mg/L左右；HRT控制在5h以内；pH值保持在7.0～8.0之间时，均不同程度上分别实现了同步硝化及反硝化脱氮。 在中试结果指导下设计营口市二级处理系统改造工程，BOD-SS负荷采用0.13KgBOD/Kg·MLSS·d；生化池内的生物量采用4500～5000mg/L；气水比应取4/1～5/1，泥龄取17d。试运行结果表明：A2/MBBR工艺对于BOD及COD的去除率超过90%，对于NH4+-N、TN、TP去除率大于85%。 通过投加生物填料将原普通活性污泥法改造成A2/MBBR复合工艺技术上是可行的。