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本论文以固定化微生物载体-聚氨酯泡沫为核心,进行了两部分的实验研究：第一部分采用厌氧-好氧组合工艺处理马铃薯加工废水,对进水有机负荷、水力负荷等工艺参数进行了详细的探讨,同时考察了厌氧反应器的启动、出现酸化之后的恢复措施、微生物中毒之后的恢复措施以及与好氧反应器联合运行时系统运行情况。第二部分将传统的A/O工艺与生物膜技术结合,采用前置反硝化脱氮工艺处理低碳氮比生活污水,考察了进水氨氮负荷、水力负荷等对人工模拟城市生活污水脱氮处理效果的影响,结合化学除磷来实现出水的总磷达标。实验结果如下：厌氧反应器采用实际进水进行启动,在进水pH控制在7.6-8.7之间,HRT为9.6h的条件下,进水COD由740mg/L逐步提高到10000mg/L,历时一个月完成了厌氧反应器的快速启动。条件试验结果显示：系统运行的最佳HRT为9.6h；正常情况下,COD去除效率随反应器高度的增加逐渐增大；反应器在25℃-35℃温度范围内运行正常,COD去除率没有出现明显降低；进水pH降到4以下时会导致反应器的严重酸化。系统出现彻底酸化后历时两个月经过三个阶段的酸化恢复,成功实现了反应器的二次启动。经过20d的稳定运行,出水各指标均相对稳定,反应器内部重新达到了良好的平衡。厌氧反应器与好氧反应器联合运行处理COD为5000mg/L左右的进水,最后出水平均COD小于100mg/L,系统整体的COD平均去除率为98.5%。基于固定化微生物的前置反硝化工艺对模拟城市生活污水具有很好的脱碳脱氮效果。系统具备很强的耐负荷冲击能力,可以承受的氨氮负荷高达120.91g/m3·d；系统最适HRT为12h；当进水碳氮比为2-6.7时,总氮和氨氮的平均去除率分别为79.6%和91.5%,COD去除率在80%-90%之间。混合液回流比对氨氮和总氮的去除率影响不大。最优条件下稳定运行一周结果显示,出水氨氮和总氮的平均浓度分别为0.47mg/L和13mg/L,氨氮、总氮和COD平均去除率分别为99.39%、83.18%和88.5%。化学除磷结果显示,絮凝剂最佳复配组合为40mg/LFeCl3和70mg/L PAC,最佳搅拌时间为15min,最佳沉降时间为60min,出水总磷小于1mg/L。