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常规生物处理方法中存在溶解氧不足、去除效率不高、微生物生长特征不明显以及生物活性低等缺点。本研究构建微气泡曝气-生物填料好氧生物系统,对比悬浮填料和仿生水草下的生物膜系统处理含酚工业废水和生活污水,提高生物膜处理效果,同时探讨反应系统中污染物的去除机理及微生物特性,并进一步推导酚类有机物降解和SND动力学方程。结果表明:连续稳定运行时,基于微气泡曝气下悬浮填料和仿生水草的处理效果、耐冲击负荷能力、氧传质效率、HRT、DO等均优于常规曝气,仿生水草在微气泡曝气下COD、NH4+</sup>N、TN去除率最高分别为92.4%、85.6%、80.4%,HRT为8h,气液传质效率随空气流量和进水浓度的增大而升高,同时提高污染物分解速率。对填料上的生物膜厚度、生物量、生物活性分析,结果表明:微气泡曝气下生物富集优势明显,生物量、生物活性较常规曝气均提高了40%50%,因此,微气泡曝气能提高硝化菌、亚硝化菌类细菌生长,从而提高生物膜反应器去除氮素污染物。悬浮填料好氧生物系统内DO控制在23mg·L-1,C/N在68、pH在7.07.5时,SND效果为最佳;在相同工况下,仿生水草好氧生物系统的SND动力学模型与进出水氨氮浓度相吻合,表明该反应器内可实现同步短程硝化反硝化。对含酚类废水降解试验表明,经过微气泡曝气和生物强化后,均比对照组去除率高;在最佳工况条件下污染物去除效果明显,悬浮填料反应器中COD、苯酚、TN平均去除率分别为87.3%、90.3%、57.6%;仿生水草反应器中COD、苯酚、TN平均去除率为91.1/%、95.5%、69.5%,其COD、TN去除率均高于悬浮填料,表明仿生水草构成的生物系统氧化还原和SND能力更强。建立苯酚降解菌动力学模型,所得曲线预测值与试验结果相似,表明该模型可解释试验结果与现象,假单胞菌有较强的苯酚降解能力。