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随着水体富营养化问题的日益突出,污水处理和同时脱氮除磷目标的共同实现成为必然要求。本文在原有连续流工艺的硝化池中加入生物膜,同时加入驯化好的亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs),形成双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺,利用该系统处理模拟生活污水,研究生物膜反应器反硝化除磷的效果。试验中主要研究了双泥生物膜系统在处理低碳氮比城市生活污水时的处理效果,以及不同外加碳源、系统污泥浓度、后置曝气池HRT、超越污泥比对系统反硝化除磷的影响,同时研究从系统缺氧池中分离出的NDPAOs的生长及吸释磷情况。采用SBR方式驯化亚硝化菌。驯化初期,亚硝化率和NH4+-N去除率都较低,第7天时,亚硝化率明显增高,同时有小部分的污泥出现上浮现象,说明污泥中己含有一定量的亚硝化细菌；8～25天内,装置内亚硝化率和NH4+-N的去除率均维持在很高的水平,平均值都达到80%左右；第73天时,亚硝化率达到80%以上；从第75天开始,除个别点有波动外,亚硝化率维持在70%～100%之间,NH4+-N的去除率在80%～100%之间,说明亚硝化菌富集成功,亚硝化污泥基本驯化成熟。采用三阶段法驯化NDPAOs,第一阶段通过污泥的厌氧释磷/好氧吸磷效果来判断PAOs是否驯化成熟。第二阶段是通过系统中P043--p平均去除率和NO2--N积累量来判断PAOs或NDPAOs是否成为优势菌群。第三阶段通过检测出水NO2--N浓度和P043--P浓度,来判断NDPAOs是否驯化成熟。利用自制的厌氧、缺氧装置,研究碳源种类、污泥浓度(MLSS)对双泥生物膜亚硝化反硝化脱氮除磷系统的影响。6个系统内COD去除率由大到小的顺序为污泥水解酸化液、乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖、甲醇、淀粉。亚硝化反硝化速率分别为甲醇0.19、淀粉0.15、葡萄糖0.26、乙酸钠0.49、丙酸钠0.31、污泥水解酸化液0.32mgNO2--N/(gMLSS·h).释磷效果由好到差的顺序为乙酸钠、丙酸钠、污泥水解酸化液次、甲醇、葡萄糖、淀粉。不同MLSS时,系统内MLSS越高,COD去除率越大,厌氧释磷速率和缺氧吸磷速率就越高,单位污泥对磷的吸收速率先增高后降低,同时厌氧释磷量和缺氧吸磷量都有所增加,反应时间减少。经过比较可得,MLSS等于5200mg/L时,系统除磷脱氮效果最好。通过改变后曝气池出水口位置的方法调节后曝气池HRT,研究不同后曝气池HRT条件下,双泥生物膜工艺的脱氮除磷性能和COD去除率的变化。后曝气池HRT等于2.4h时,系统COD平均去除率达到66.68%左右,出水COD值可满足排放标准。NH4+-N平均去除率为88.41%,出水NH4+-N平均质量浓度为6.26mg/L,且大部分NH4+-N都在前段反应中去除,脱氮效果比较稳定。P043--P平均去除率为94.88%,厌氧释磷率保持在45.24%,缺氧吸磷率维持在54.59%,此时除磷效果最好。本试验以人工废水为处理对象,对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的超越污泥比进行研究。试验过程中超越污泥比对系统COD去除率影响不大,对NH4+-N、PO43--P的去除率却有很大影响。超越污泥比分别为0.21、0.6、0.9时,双泥工艺对COD平均去除率分别为74.99%、78.42%和78.96%,对NH4+-N平均去除率分别为76.24%、75.46%和59.87%,对P043--p的平均去除率分别为61.11%、66.65%、40.74%。超越污泥比为0.6时,对COD和氮的去除效果均较佳。超越污泥比为0.21时出水P043--P质量浓度最小,为3.99mg/L。从双泥生物膜系统中分离出的11株菌的亚硝化反硝化吸磷的效果由好到差依次为Vei.、Sta.、Bac.、Ent.、Bac.、Edw.、Lac.、Par.、Nei.、Mor.、Bra.。其中Vei.、Edw.、Sta.、 Nei这四株菌菌体含磷量最高,均在10%以上。各株菌的最大吸磷速率的最大值为5.30mg/(L·h),最小值为0.767mg/(L·h)。对NDPAOs单菌株进行复配,去掉有拮抗关系的菌株后得到16株复合菌株。16株复合菌株的调整时间均处于0-3h之间,比任何一株单菌的时间都短。相比于其他菌株,菌株Z8适应新环境的能力最强：菌株Z3、Z9、Z13的生长曲线的对数期的斜率最小；菌株Z5的稳定期持续时间比较短,处于144-168h之间；菌株Z11稳定期持续时间最长,处于144～216h之间；菌株Z13、Z15曲线整体趋势相近,对数期处于6-75h之间,75h以后进入稳定期,期间有缓慢增长的趋势,且在105h和116h时有个最高值点；菌株Z16对数期最短,最先进入稳定期。不同温度试验中,菌株Z4、Z5、Z11的最适生长温度分别为28、28、25℃；不同接种量试验中,菌株Z1、Z3、Z4、Z8、Z11、Z12、Z14、Z16的最适接种量分别为1%、7%～10%、7%、1%～2%、1%、2%、2%、1%～7%。菌株的耐盐性能试验中,菌株Z1、Z8、Z12的最适生长盐度分别为5%、4%、5%。不同pH值试验中,菌株Z4的最适生长pH为8.0,此时该菌株的除磷率在88%以上,菌株Z5的最适生长pH为7.5,此时该菌株的除磷率处于上升状态,菌量不断增加。菌株Z11的最适生长pH为8.0,此时该菌株的除磷效果最好,菌量稳定。