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厌氧生物处理技术与好氧生物处理技术相比,具有高负荷率、低能耗及低污泥产率等优点。本论文对高效陶粒的制备及功能化、复合厌氧菌群的构建、功能化高效陶粒固定化微生物及应用于厌氧生物滤池处理低浓度生活污水的效果进行了系统的研究。陶粒制备试验表明,优化的配方为:粉煤灰55g、水泥15g、DT-5 2.5g、γ-Al2O31.5g、聚丙烯酰胺4g、石膏2g、生石灰20g。陶粒的理化性能检测和电镜照片显示,该陶粒的比表面积达31.274 m2/g,表面粗糙、孔隙率较高、质轻,抗酸抗碱不易老化,使用寿命长,适宜于做厌氧生物滤池（AF）的生物载体。研究了复合厌氧菌群的构建及处理生活污水的工艺条件,试验结果表明,复合菌群CHFH-1优势最明显,相互之间发生了生态位分离,形成互惠共生关系;处理生活污水的最佳工艺条件为:pH7.2,厌氧培养箱温度35℃。在该条件下将9ml CHFH-1种子液接种至盛有50ml生活污水的已灭菌的150ml锥形瓶中,测定第8天复合菌群CHFH-1处理生活污水CODcr的去除率达73.18%。为获得性能更好的陶粒进行微生物固定化,在陶粒制备的基础上进行功能化试验,通过高效陶粒酸化、硅烷（KH-570）化和戊二醛化,达到表面改性的目的。试验结果表明,高效陶粒功能化的优化条件为:盐酸浓度0.05mol/L,硅烷甲苯体积浓度10%,戊二醛质量分数0.7%。在该条件下测得微生物负载量为15.37mg/g,微生物负载量处于比较好的水平。当处理低浓度生活污水时,在保证一定水力负荷、水力停留时间（HRT）6h条件下,用纳米改性陶粒,普通污泥挂膜,挂膜时间为12天,COD去除率为52.7%;用未功能化陶粒,普通污泥挂膜,挂膜时间为10天,COD去除率为57.9%;用功能化陶粒,普通污泥挂膜,挂膜时间为8天,COD去除率为68.7%,用功能化陶粒,复合菌CHFH-1挂膜,挂膜时间为7天,COD去除率为79.2%。动力学研究表明,AF塔中COD降解速度对COD浓度为一级反应。用功能化陶粒、复合菌CHFH-1挂膜,进水COD浓度为197mg/L时,经验速度方程为:rCOD=-dCCOD/dt=0.2807CCOD-0.1082（mg/L·h）反应速率显著高于纳米改性陶粒及普通污泥挂膜的陶粒。