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随着城市化的迅速发展,污水排放量持续增长,使得水资源污染严重,同时也造成水质性缺水的危机,解决这个问题最直接的办法就是增加污水的处理量,提高污水处理厂处理效果,使污水成为第二水资源。本研究从增加生物量和提高传质速率入手,提出了一种新型的厌氧-缺氧-生物膜移动床(A/A/MBBR)工艺。悬浮填料是A/A/MBBR工艺的核心部分,在对填料的筛选与评价中发现,与常规聚丙烯阶梯环填料相比,改性聚丙烯填料的生物膜生成速率很高,可以在停留时间为1.0h、气水比为4:1的情况下达到排放要求。在填充率为15%时,COD去除率可达80%以上。通过对有机物的降解及微生物的增长动力学发现泥龄为17天时系统对有机物及氨的氧化速率最高,并推导出水力停留时间、泥龄及系统耗氧速率方程,可以作为下一步工程设计的经验公式。在水力停留时间为6.8h,溶解氧为1.5~2.5mg/L的条件下,A/A/MBBR工艺对BOD5平均去除率为96.3%、COD的平均去除率为92.66%、TP的平均去除率为81.77%、氨平均去除率为97.95%;TN平均去除率达到84.53%。出水可以达到一级A标准。在无硝化液回流的情况下,出水氨氮平均去除率为94.7%;出水TN平均去除率达到70.2%。出水可以达到一级B标准。可以断定由于缺氧微环境的形成以及异养硝化菌的作用在好氧区同时发生硝化与反硝化脱氮。在试验中发现:当DO控制在0.5～0.9mg/L、C/N控制在15、总生物量控制在5000mg/L左右、水力停留时间控制在5h以内、PH值保持在7.0～8.0时,系统在不同程度上分别实现了同步硝化及反硝化脱氮。在中试结果指导下设计的营口市二级处理系统改造工程, BOD-SS负荷采用0.13 Kg/Kg.d;生化池内的生物量采用4500～5000mg/L;气水比取4:1～5:1。泥龄取17d。对于BOD及COD的去除率超过90%,对于氨氮、TP、TP去除率大于85%,出水达到了一级A排放标准,满足作为中水水源的要求。A/A/MBBR工艺应用于对于现存的老装置进行扩能或者升级改造,是在技术和经济上极具竞争力、适合我国国情的污水处理新工艺。目前,该工艺应用于对现存的老旧污水处理厂站进行扩能或者升级改造尚属空白,它的应用研究将有助于提高污水处理的水质,降低污水处理费用。对于环保事业的发展具有重要的意义。