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生物膜移动床反应器(MBBR)作为一种新型的生物膜污水处理工艺，凭借其自特点及优势，正逐渐受到人们的重视。与活性污泥法相比，MBBR具有负荷大、效率高、污泥龄长、剩余污泥量少、无污泥膨胀等特点。该论文依托山东省科技计划重大专项项目(2005GG21006001)，以移动床生物膜反应器为研究对象，分别对校园生活污水和人工模拟污水进行了深度处理研究。
本论文首先以两级串联移动床反应器为研究对象，研究了两级移动床反应器处理校园生活污水时各级的启动挂膜状况，并通过改变HRT和气水比，考察了在不同条件下MBBR对污水中碳和氮的去除效果，优化出了最佳的反应器运行条件，为MBBR的实际应用提供参考。试验结果表明：(1)温度为15±3℃，MBBR1和MBBR2分别在23天和18天左右完成挂膜启动，两种载体上的附着微生物生长稳定时生物膜质量浓度分别达到达1.3g/L和1.7g/L。挂膜过程中，CODCr和氨氮的去除率的提高不是同步的，生物膜增长过程中，好氧异养菌的增殖速度较快，硝化菌的增殖速度较慢。(2)对于两级系统，在进水CODCr相对较低和曝气量一定的条件下，水力停留时间(HRT)为6h时，CODCr去除效果达到最佳，NH4+—N在HRT为8h时达到最佳去除效果。(3)常温条件下，当总的停留时间为8h，MBBR1气水比为25：1，MBBR2气水比为28：1时，CODCr出水浓度为45mg/L左右，去除率达到65％；氨氮出水浓度低于5mg/L，去除率为95％左右，CODCr和NH4+—N均达到中水回用标准。(4)常温运行，在MBBR1停留时间为4.25h、气水比为25：1的条件下，TN的去除率可达到为28％以上。(5)相对于常温，低温条件下，两级MBBR工艺对CODCr的去除效果基本无变化，但对氨氮和TN的去除效果有所下降。
为了进一步考察温度、DO以及C/N比对移动床反应器同步硝化反硝化运行的影响，本文又以人工模拟生活污水为处理对象，对单级MBBR进行了研究。试验结果表明：(1)水温对低浓度生活污水脱氮有显著影响，温度在12℃左右生物硝化反应仍能保持较高的硝化反应速率，但当温度降低到10℃以下之后，硝化反应速率有较为明显的降低。(2)在T=8～12℃，进水COD在250mg/L左右，C/N为10，水力停留时间为15h，悬浮填料填充率为40％时，DO为1.0mg/L左右时，MBBR工艺对氨氮的去除率可达75％，并通过同步硝化反硝化实现42％以上的脱氮效果。研究结果还表明，在低温条件下，随着DO浓度的降低，亚硝酸积累率逐渐上升。(3)C/N在2～8之间时，C/N越高，SND脱氮效果越好。