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分散生活污水因其水量小,较为分散特点难以实现大规模集中处理。目前常见的处理工艺在长期运行稳定性,经济成本,实用性等方面均存在一定的问题。本课题组针对分散式污水特点开发了气升回流一体化工艺。该工艺只需一台鼓风机即可正常运转,具有可长期不排泥,维护频率低,节省能耗,占地面积小等特点。反应器由缺氧区、好氧区、沉淀区以及气升区组成,好氧区集气装置收集曝气余气,利用其产生气升作用实现混合液的回流。旨在中试规模反应器上,考察装置反硝化影响因素,寻求控制条件对反硝化进行优化,最终降低出水TN浓度,并保证其他污染物去除效果,获取反应器最佳运行参数,以便对反应器的优化提供参考,便于其在工程实践中推广和应用。试验是在有效体积为10.31m3气升回流一体化中试反应器进行,以市政管网生活污水为水源,考察反应器对原水中的CODcr、NH4+-N、TN和浊度的去除情况,并获取最佳运行控制参数。在为期12个月的试验研究得出以下研究成果：(1)当进水COD负荷控制在1.5kg/(m3·d),氨氮负荷控制在0.2 kg/(m3·d),好氧区溶解氧控制在0.5-1.5mg/L之间,水温高于20℃,回流比控制为2.8时,系统对污染物有很好的去除效果,CODcr的去除率可达85%以上,H4+-N和TN的去除率分别可达90%和75%,出水SS维持在10mg/L左右,出水指标可满足一级A标准。(2)硝化性能主要受氨氮负荷,水力停留时间以及溶解氧的影响,当氨氮负荷控制在0.2 kg/(m3·d)以下,水力停留时间控制在16h以上,溶解氧控制在0.5mg/L以上,出水NH4+N浓度可低于5mg/L。(3)在低DO浓度(DO浓度在0.5mg/L-1.5mg/L间)时不仅能保证较好的硝化效果,亦利于反硝化性能提高,可以有效地降低能源消耗。(4)通过提高回流比实现反硝化优化,总氮去除率明显提高,保持进水流量不变,当平均回流比为1.4时,平均出水硝酸盐浓度21mg/L,总氮去除率为64%；平均回流比为2.1时,出水平均硝酸盐浓度为18.5mg/L,总氮去除率为71%；当平均回流比为2.8时,平均出水硝酸盐浓度15mg/L,总氮去除率为75%,满足一级A标准对于总氮的要求,实现出水总氮优化。(5)曝气量为20m3/h,气水比为31时,当进水COD负荷控制在1.75kg/(m3·d),氨氮负荷控制在0.2 kg/(m3·d),好氧区溶解氧大于0.5mg/L,出水氨氮低于5mg/L,出水COD为60mg/L左右,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水总氮浓度为21mg/L。(6)由于系统长期不排泥,反应器内好氧区污泥活性最低为0.71,低于CASS工艺污泥活性；缺氧区污泥存在污泥消解现象可以实现污泥减量使反应器长期不排泥,污泥消解速率与温度有关,温度越高消解速率越快。