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厌氧技术是一种具有处理有机负荷高、能耗低、产生剩余污泥量少和产生沼气能源等特点的废水处理技术。但传统的厌氧反应器存在三相分离不佳，结构复杂，混合不均，且反应器在连续进水过程中易出现“酸败”导致厌氧效率低和稳定性差。因此，研究新型高效厌氧反应器具有重要意义。本课题以厌氧原理为基础，借鉴厌氧序批式反应器运行模式，升流式厌氧污泥床反应器的设计思路和运行模式，综合能源消耗和厌氧各微生物种群特性，自行设计复合厌氧反应器，进行反应器特性分析。（1）通过采用间歇模式启动运行反应器可知：底部污泥层微生物对进水的去除率为68%，顶部污泥层形成于第23天，其对废水的去除率72%。不同高度微生物对废水中的有机质去除机理不同。污泥浓度达到了7.5g/L，反应器容积负荷率达到了18.4kg/(m3·d)，实现了微生物的对废水中有机质的高效去除。在整个反应器运行期间，反应器内VFA的波动范围为300-800mg/L时，顶部污泥层的氧化还原电位高于底部污泥层。（2）通过利用间歇期活性污泥启动反应器耗时短，在连续流模式下运行可知：在水力停留时间从24h降到8h底部污泥层去除率为78%，顶部污泥层去除率74%，使得容积负荷率达到了24kg/(m3·d)，容积去除率负荷达到19.2kg/(m3·d)，满足高负荷反应器的基本要求。外动力循环周期为每小时搅拌60s搅拌过后的30min内出水SS在600mg/L左右，VFA含量在253-290mg/L之间波动；搅拌静置30min后，出水SS在250mg/L左右，VFA含量在570-643mg/L之间波动，填料层的截留效果佳。反应器连续流运行期间的产气量为7L/d。（3）填料层的作用效果：1）具有较好的截留作用；2）有效的实现气、液、固三相分离，3）提供微生物生长的场所。