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近年来,随着水体富营养化问题越来越严重,以及对污水处理中氮、磷等排放标准越来越严格的问题,急需开发出一种既脱氮效果好,又简便节能的生物脱氮工艺。序批式生物膜反应器(SBBR)是目前正在研究、应用的一种污水生物处理新工艺,它是在SBR的基础上发展起来的,既保留了SBR的诸多优点,又有不同于SBR的特点。由于SBBR工艺的脱氮效果好;自动化程度高,运行管理简单;基建费用低,运行费用省,推广到城市污水处理中,必将产生良好的环境效益和社会效益,其应用前景十分广阔。本文研究了序批式生物膜反应器(SBBR)在有氧情况下同步硝化反硝化的生物脱氮机理,并对影响SND的各种因素进行了较详细的研究。试验选用反应器为有机玻璃制成,其主要尺寸为:直径15cm、高40cm、总容积7L、有效容积6.2L。生物膜载体选用立体弹性填料,并采用高氨氮污水为处理对象;试验系统地考察了DO浓度,COD浓度(C/N),生物膜厚度等因素对生物膜法同步硝化反硝化(SND)脱氮效果的影响。通过试验分析,得到以下主要结论:溶解氧浓度控制在2mg/L左右时,其同步硝化反硝化现象明显,脱氮效果最佳,氨氮去除率可达90%,CODCr的去除率达94.6%,出水总氮浓度为26.6mg/L~29mg/L,总氮的平均去除率在50%以上,最高去除率达到66.8%,并可推断出在反应系统内存在好氧反硝化菌。C/N控制在4~8之间时,C/N越高,SND效果越好,继续增加碳氮比时,总氮去除率增加不多,并且还会导致硝化作用不完全。当存在足够的易降解有机碳源时,能发生完全的好氧反硝化作用。载体生物膜具有吸附储碳能力,在较大的溶解氧浓度范围内,增加载体生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行。SBBR具有同步硝化反硝化的能力,建议将NH3-N降解到零或最小值的时刻,作为同步硝化反硝化的结束点;当原水氨氮浓度高时可增加后续脱氮处理或减少进水量来满足出水要求,或者优化运行方法和参数来稳定SBBR的总氮(TN)去除率。微环境理论和微生物学理论可以解释试验中所发生的好氧生物膜法同步硝化反硝化(SND)现象。生物膜法同步硝化反硝化作用机理可以认为,在DO浓度较低情况下,由于生物膜内部存在着溶解氧浓度梯度,从外至内生物膜可以分为好氧层、缺氧层和厌氧层。生物膜内部的缺/厌氧层存在着大量的反硝化菌,使得反硝化脱氮在这里得以进行。总之,生物膜内部溶解氧浓度梯度的存在是系统进行同步硝化反硝化的关键因素。SBBR工艺在小型点源污染控制和污水脱氮除磷深度处理中是一种行之有效的脱氮除磷工艺。