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近年来,UASB反应器处理城镇污水已有广泛应用,但城镇污水经UASB反应器处理后COD仍较高,难以达到国家城镇污水处理厂排放标准,且出水硫化物浓度较高,研究表明经厌氧处理后出水COD有很大部分由硫化物贡献;再则厌氧生物处理对废水中的氨氮去除较少.设法改进厌氧处理工艺来降低出水COD对促进城镇污水厌氧处理的推广具有很大现实意义,再加上适当后续工艺解决出水中氨氮问题,从而使厌氧处理更好地应用于城镇污水处理。本研究探讨了加入铁刨花后UASB反应器出水硫化物去除状况和机理以及UASB反应器整体处理性能的改善,并且研究了电化学法和吸附法两种后续工艺对UASB反应器出水氨氮的去除状况及应用可行性。主要研究结果如下:1.向UASB反应器加入铁刨花后,其出水平均COD值、硫化物、SS分别为47、8和8 mg/L,较加入铁刨花前分别减少了55、12和13 mg/L,均达到国家城镇污水厂污染物排放一级A标准。铁刨花在UASB反应器中形成Fe2+,与硫酸还原所产生的S2-反应生成FeS沉淀,从而减少了出水硫化物浓度;溶解铁离子局部形成的水合化合物导致了出水SS、色度、浊度的减小,显著改善了出水表观性状。2.电化学反应器处理UASB反应器出水,氨氮去除效率随电流密度、氯离子浓度和水力停留时间增加而提高。当电流密度为15.4 mA·cm-2时,采用水力停留时间30、60、90分钟,出水氨氮分别降至17、10、5 mg/L,相应达到国家城镇污水二级、一级B、一级A排放标准;当水力停留时间为90分钟时,采用电流密度为7.6、11.6、15.4 mA·cm-2,出水氨氮可分别达到二级、一级B、一级A标准。实际运用中应根据能耗及排放标准等情况选择适合的工艺条件。废水初始COD浓度对氨氮电化学去除有一定影响,COD含量越高,氨氮的去除速率越慢,反之氨氮去除速率越快。3.静态吸附研究中,沸石、Na-沸石及蛭石、Na-蛭石对氨氮的吸附符合Freundlich、Langmuir等温式,更适用于Langmuir等温式。沸石、Na-沸石的静态饱和吸附量分别为8.09、13.55 mg/g,远高于蛭石。沸石钠型改性显著提高其吸附容量和吸附效果,具有很高的应用价值。动态吸附吸附柱吸附率与进水氨氮浓度有关,氨氮进水浓度增大,沸石吸附达饱和的时间减短。首次提出电化学再生饱和沸石新工艺,采用电化学再生仅需3 h,而采用NaCl再生213 mg/L浓度的氨氮溶液需15 h,采用NaCl+NaOH(重量比为3:7)再生也需要3.5 h,且由于电化学过程将氨氮氧化成氮气,解决了再生废液的处理困难,实现无氨氮排放。