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“十二五”国民经济和社会发展规划纲要中,明确提出氨氮(AN)减排10%的目标。城市污水厂作为处理生活污水中AN的主要场所,氮超标现象时有发生,近年来已经逐渐由二级处理向深度处理转变。污水厂的运行过程中,处理工艺的复杂性和运行参数的变化性严重制约着污水厂的发展。论文以重庆市某污水厂进水为实验水样,针对污水厂进水中的氮主要为氨氮的特点,采用吹脱法对污水厂进水进行吹脱预处理的试验研究。通过单因素实验和正交实验,获得了吹脱前置脱氨的较为经济合理的实验条件。同时针对吹脱后的污水C/N发生改变的情况,以原污水为对照,分别对两组不同的进水进行后续生物处理,检测出水各项水质指标,验证吹脱预处理用于污水厂处理的可行性,同时对经济效益进行了简要估算,旨在为今后污水厂脱氮提供一种新的解决思路。并对两组装置内的污泥进行呼吸测量和高通量测序,检测以不同的C/N污水为进水的两组装置的污泥活性及微生物种群的差异。论文的主要研究结论如下:(1)通过单因素实验结果得出:AN去除率一开始随温度的升高而增大,达到60℃后,随温度的升高开始出现下降的趋势;AN去除率随pH的增大、气液比的增大和吹脱时间增长而增大。综合考虑经济因素,选取的吹脱条件为:T=60℃,pH=11,D=5000,t=1h,此时氨氮的去除率约为90%,剩余氨氮含量约为3.46mg/L。(2)通过正交实验结果得出:污水厂进水氨氮吹脱实验的影响因素的排序为:吹脱温度>pH>气液比>吹脱时间。(3)在后续生物处理过程中吹脱后的污水组(T组)和未吹脱的污水组(Y组)各污染物指标同时达标的情况下,两组装置在不同反应条件下的结果显示:T组在300L/h的曝气条件下曝气2h即可达标。Y组以600L/h的曝气量运行时需要曝气3h再静沉2h才可达标。对于T组而言,300L/h的曝气量更为合适。Y组由于硝化作用也需要氧气,所以600L/h的曝气量更为合适,且Y组曝气时间和静沉时间显著大于T组。(4)对两组装置的污泥进行呼吸测量实验,结果显示Y组污泥的OUR为0.120mgO2/min,T组为0.112mgO2/min。表明Y组污泥对有机物基质的去除效果略高于T组。(5)通过与Greengene数据库对比,Y、T两个样品中物种相对丰度大于1%的共有13个。并以变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门和酸杆菌门为主。变形菌门是两样品种相对丰度最大的门种,是去除污水中的有机物和脱氮除磷的重要门种。在属水平上,检测到的未标注的腐螺旋菌属、黄单胞菌属等均为与COD降解相关的菌属。在两样品中检测到的AOB菌主要是未标注的亚硝化单胞菌科,其次是亚硝化单胞菌属。硝化螺菌属为主要的NOB,在硝化反应中占主导地位。Dechloromonas菌属和脱氮单孢菌属是主要的反硝化菌属,除此之外还检测到多种好氧反硝化菌属。(6)通过对两组装置初步的经济分析比较可知,T组在吹脱预处理过程在一定程度上增加了药剂费用和电耗,但是在后续生物处理过程中减少了曝气量、曝气时间及静沉时间,池容减小为原水组的1/2.5倍。