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螺旋升流反应器（Spiral Up-Flow Reactor, SUFR）是一种具有机械导流系统的新型污水处理立式反应技术，该反应器的螺旋升流方式能提高基质的浓度梯度，延长基质在反应器中的停留时间，使反应器表现出明显的活塞流特征。作者在全面评述脱氮除磷理论和技术的基础上，结合螺旋升流式反应器（Spiral Up-Flow Reactor，SUFR）技术的特点，分析了SUFR系统在低温（8～20℃）运行时的处理效果；并通过不同泥龄的对比试验探索了常温时SUFR系统在较长泥龄条件下的工艺运行特点。试验主要在以下几个方面展开：研究低温对具有螺旋升流式反应器脱氮除磷的影响；建立温度影响的数学模型；研究低温对螺旋升流式反应器污泥特性的影响；研究较长泥龄时螺旋升流式反应器脱氮除磷的变化；对较长泥龄时螺旋升流式反应器系统的污泥特性进行分析。通过以上试验内容研究发现，低温运行期间COD、TN的处理效果虽然有所下降但是出水COD和TN仍分别小于40mg/L﹑10mg/L；而总磷的去除效果基本不受影响；低温对污泥的特性的负作用引起了污泥膨胀，但是依靠反应器技术自身的特点可以在较短的时间内自行得到恢复。SUFR系统在较长泥龄时（主要在32天左右）出水处理出水指标达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准。试验表明SUFR系统（θc=32d）TN的处理效果明显高于SUFR系统（θc=20d）；SUFR系统（θc=32d）总磷的去除效果虽然低于SUFR系统（θc=20d），但是出水TP一直稳定在0.5 mg/L内；SUFR系统（θc=32d）的SVI值稳定在130以内，其SOUR值为10~18 mgDO/(gVSS·h)之间，低于SUFR系统（θc=20d）；SUFR系统（θc=32d）中的微生物生态丰富，食物链更加完善。本研究是国家“十五”科技攻关项目2001BA604A01子专题“简易高效活性污泥复合系统除磷脱氮技术研究与示范”的部分内容。本论文的研究内容可以为螺旋升流式反应器的工程应用提供依据。