【摘 要】
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生活污水是主要的氨氮和总氮排放源,氮素过量排放会严重危害生态环境。我国生活污水的C/N比较低,致使污水脱氮反应过程碳源不足,脱氮难度大。膜曝气生物膜反应器（MABR）相比传统鼓泡曝气系统具有运行能耗低、氧气传质效率高等特点,近年来受到国内外学者越来越多的关注。论文构建了膜曝气生物膜反应器并耦合厌氧氨氧化工艺,通过厌氧-间歇曝气的序批式运行方式处理不同低C/N比生活污水,获得主要结论如下:（1）微滤
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生活污水是主要的氨氮和总氮排放源,氮素过量排放会严重危害生态环境。我国生活污水的C/N比较低,致使污水脱氮反应过程碳源不足,脱氮难度大。膜曝气生物膜反应器（MABR）相比传统鼓泡曝气系统具有运行能耗低、氧气传质效率高等特点,近年来受到国内外学者越来越多的关注。论文构建了膜曝气生物膜反应器并耦合厌氧氨氧化工艺,通过厌氧-间歇曝气的序批式运行方式处理不同低C/N比生活污水,获得主要结论如下:（1）微滤膜膜组件的泡点压力为20k Pa,在曝气压力分别为7 k Pa、9 k Pa时,氧气转移效率分别为1.12 g O2/（m~2·d）、1.31 g O2/（m~2·d）。超滤膜膜组件的泡点压力为30 k Pa,在曝气压力分别为20 k Pa、25 k Pa、30 k Pa时,膜组件的氧气转移效率分别为0.71 g O2/（m~2·d）、0.90 g O2/（m~2·d）、2.06 g O2/（m~2·d）。（2）MABR对有机物去除主要发生在厌氧反应过程,阶段一厌氧末、出水COD浓度分别为13.38±6.74 mg/L、12.38±7.33 mg/L,COD去除率达到90.21%;阶段二厌氧末、出水COD浓度分别为19.38±7.85 mg/L、18±6.14 mg/L,COD去除率达到71.69%;阶段三厌氧末、出水COD浓度分别为26.92±5.02 mg/L、17.25±4.41 mg/L,COD去除率达到78.61%。（3）阶段一、二、三,进水C/N比分别为3.02、2.21、1.81,出水NH4+-N浓度分别为3.37±2.59 mg/L、0.83±1.01 mg/L以及0.55±0.73 mg/L,去除率分别达到91.74%、96.81%、98.4%;出水TN浓度分别为9.09±3.05 mg/L、10.71±2.86 mg/L、7.76±4.92 mg/L,TN去除率分别为79.92%、57.56%、80.54%。实现了氮素的高效去除。15N同位素示踪结果显示,在阶段一以及阶段三中,厌氧氨氧化的脱氮贡献分别达到了66%和75%,说明反应器内厌氧氨氧化反应活性较好。（4）由微生物菌群结构分析可知,在MABR系统内,细菌的丰富度和多样性逐渐上升,其中Proteobacteria、Bacteroidota、Chloroflexi以及Planctomycetota为优势菌门。同时MABR系统也实现了以Candidatus＿Brocadia为代表的厌氧氨氧化细菌的富集,其最高相对丰度可达1.45%。通过以上研究,本文实现了低C/N比生活污水的高效脱氮,为处理生活污水提供了新思路,为厌氧氨氧化反应处理生活污水提供理论支持。
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