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从微电解法处理污水的原理出发,以微电解反应中溶出的铁离子的含量为指标,通过正交实验和单因素实验的方法确定出微电解反应的最佳反应条件;通过对独立的SBR工艺和微电解-SBR工艺处理城市污水中的有机物、氨氮、磷等污染物的效果的对比试验,研究了微电解处理工艺对SBR生化反应器内的活性污泥的影响,初步探讨了铁炭活性污泥法处理城市污水的机理。试验结果表明:(1)铁炭活性污泥法在去除COD、脱氮方面具有去除效率高,反应时间短等优势,且抗冲击负荷能力强,污泥性能好,因此在城市污水厂推广应用的前景十分广阔。(2)停留时间是影响铁离子溶出速率和浓度的主要因素,其次是进水pH值、铁炭投加量和铁炭质量比,铁离子溶出的最佳工艺条件是:停留时间为80min,进水的pH值为7.5,铁炭投加量为50g/L,铁炭质量比为4:6,此时铁离子的溶出浓度为47.11mg/L。(3)微电解-SBR组合工艺对COD的去除率相比SBR工艺有较大提高,进水中COD为300mg/L时,COD的平均去除率由81.1%提高到91.3%,而当进水中的COD为500 mg/L时,其平均去除率从76.1%提高到94.4%,出水中的COD值从120.2 mg/L下降到28.3 mg/L。此外,微电解-SBR工艺只需40min即可到达降解的终点,而SBR工艺需要80min,所以组合工艺可以节省反应时间,减少能耗,降低污水的处理成本。(4)微电解-SBR组合工艺在脱除高浓度氨氮时比独立的SBR反应器有明显的优势。在进水中的氨氮浓度为30mg/L时,两种工艺的去除率都在90%以上。组合工艺的优势并不明显,但当进水中的氨氮浓度提高到60mg/L和100mg/L时,独立的SBR工艺的去除率只有75%和68%左右,而微电解-SBR工艺的去除率始终能稳定在95%以上。(5)微电解-SBR组合工艺在去除高浓度含磷污水方面的优势并不明显。在进水中磷的含量在3mg/L时,微电解-SBR组合工艺表现出一定的优势。但当进水中的磷浓度升高后,两种工艺下的磷去除率都在50%～75%之间,组合工艺的去除率甚至更低。(6)投加铁炭填料前后,生化反应器内的污泥浓度和污泥负荷有较大差异,在相同的容积负荷下,铁炭活性污泥的污泥浓度可达3.17g/L,而普通的活性污泥工艺只有2.12g/L。污泥负荷从普通活性污泥工艺的0.55kgCOD/kg MLSS·d降低到了0.30kg COD/kg MLSS·d,表明相同条件下铁炭污泥效率高的原因是污泥中的微生物浓度高,相对降低了污泥负荷。从污泥的沉降速率来看,铁炭污泥要比普通的活性污泥提前15min到达污泥的压实点,而污泥的SV%值分别为:铁炭污泥31%,普通污泥51%。从污泥的内部结构来看,铁炭污泥比普通的污泥密实,污泥絮体较大,存在大量的原生动物和微型后生动物。