firmicutes目前我国城市生活污水中C/N都普遍较低,污水处理厂广泛采用的二级生物处理技术（A<sup>2</sup>/O、SBR、氧化沟等）对氮和磷的处理效果难以达到日益严格的排放标准。本文结合SBR工艺的特点,提出强化生活污水氮、磷去除的SBR-反硝化生物滤池工艺,主要研究了SBR和反硝化生物滤池各自去除有机物、氮和磷的效能、影响因素以及污染物的去除规律,进而对SBR的除磷以及反硝化生物滤池的脱氮动力学进行了研究,考察了SBR反应器内驯化前后污泥的生物活性和菌结构变化以及反硝化生物滤池沿程生物量和生物活性的变化,并且研究了SBR-反硝化生物滤池组合工艺的运行特性,主要研究成果如下:（1）通过A/O-SBR的方式对聚磷菌进行富集,在运行7 d后,出水TP浓度低于0.5 mg/L,去除率达90%以上,聚磷菌得到有效富集。污染物的去除过程特性显示COD主要在厌氧段被去除,随着时间的延长,COD去除速率不断减缓。 NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N浓度在厌氧段内不断降低,并且过程中有NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N生成,但最后都在厌氧段内被反硝化菌去除,在好氧段NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N浓度下降较快,3 h后浓度接近于0,随着好氧硝化的进行,NO<sub>3</sub><s
up>-</sup>-N浓度不断升高,同时整个过程中有接近58.40%的TN被去除。在厌氧段内聚磷菌进行释磷过程,释磷结束时反应器内TP浓度达25.68mg/L,磷主要在好氧段被去除,并在好氧2.5 h后逐渐达到去除平衡,最终出水TP浓度为0.15 mg/L;（2）A/O-SBR工艺处理模拟生活污水,C/P对SBR污染物去除效能的影响表明,当C/P低于42时,出水TP浓度不能满足小于0.5 mg/L的要求,改变C/P对COD和NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N的去除效果影响不大,当C/P在36至48之间时,COD出水浓度低于42 mg/L,去除率高于80%,同时NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N去除率接近100%,出水几乎不含NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N;（3）采用接种挂膜的方式对反硝化生物滤池进行快速启动,第2天出水NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N浓度即可降至0.20 mg/L左右,去除率高达98.84%。沿程污染物的去除特性显示NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N的去除主要在0-14 cm处,该部分对NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N的去除高达94.80%,NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N在14 cm处积累量达到最大,TN的去除规律与NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N相似,在14 cm以下去除效果最好,占总去除率的75.70%,随着高度的上升,TN去除速率减缓。
有机物的去除主要集中在反硝化滤池14 cm以下的部分,占总去除率的92.30%,随着高度的升高,COD浓度下降减缓。TP浓度随着滤层高度变化不明显,在0.5mg/L左右波动;（4）反硝化
生物滤池处理模拟城市二级出水,考察不同的C/N和HRT对其处理效能的影响,结果显示在C/N为4,HRT为4 h的条件下可以对TN、COD进行较好的去除,出水TN和COD浓度分别小于10 mg/L和50 mg/L。反硝化生物滤池对磷的去除效果不明显,且改变C/N和HRT对出水TP浓度变化影响不大;（5）在SBR反应器内温度为20℃,进水TP为5 mg/L,C/P为48的情况下释磷动力学模型为C=53.33998×(1-e<sup>-0.29187t</sup>),最大释磷浓度为53.34 mg/L,释磷反应速率常数为0.29187。
吸磷动力学模型为C=25.7552×e<sup>-0.78136t</sup>,最大吸磷量为25.7552 mg/L,吸磷反应速率常数为0.78136;在反硝化生物滤池内温度为25℃,C/N为5的情况下,当滤速为0.069 m/h时,即HRT为4 h,此时的反硝化动力学方程为C=C<sub>0·</sub>e<sup>-0.2072h</sup>,当速率范围在0.086-0.138 m/h时,即HRT范围在2-3.2 h,此时的反硝化动力学方程为C=C<sub>0·</sub>e<sup>（-0.04774+0.00176/v）·h</sup>;（6）SBR反应器内的污泥经驯化后其释磷速率、吸磷速率都有较大提升,除磷效果明显增强,同时微生物活性也大幅升高,对污染物有着良好的去除性能。同时通过微生物菌结构分析发现,Proteobacteria和Bacteroidetes是种泥和驯化后污泥在“门”级别上的主导菌,分别是去除磷和有机物的关键,经驯化后两者占比之和从52.09%上升至79.33%,污染物去
除能力增强。会导致污泥膨胀的Chloroflexi在驯化成功后占比都有所下降,污泥沉降性能提高。
与硝化细菌有着密切联系的Nitrospirae在驯化前后变化不大。Planctomycetes和Firmicutes不能发挥其功能菌的作用,在SBR的运行环境中受到抑制,在驯化后比例有所下降;“属”级别上聚磷菌Candidatus<sub>A</sub>ccumulibacter和聚糖菌Candidatus<sub>C</sub>ompetibacter经驯化后被大量富集,决定硝化效果的Nitrosomonas和Nitrospira在驯化结束后丰度都得到了有效的增加,与自养反硝化菌类似的Comamonadaceae和Hyphomicrobium受到抑制;构成菌胶团的菌属Zoogloea比例升高,污泥的沉降性能得到有效改善;反硝化生物滤池中通过不同填料层高度下生物量及生物活性分析发现,随着填料层高度的逐渐升高,生物量及生物活性不断降低,底部的生物量及生物活性分别是顶部的1.58倍和2.63倍。
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