近年来,利用移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR)处理城市污水成为研究热点。在本研究中,选用了分段式MBBR反应器(分段式MBBR)和不分段式MBBR反应器(不分段式MBBR)两种MBBR反应器;分段式MBBR自下而上分为四个反应区,每两个反应区之间用布满小孔的挡板分隔。.本研究以自配城市污水为研究对象,在不分段式MBBR中快速启动,培育出具有良好脱氮性能的生物膜。考察分段式与不分段式MBBR对城市污水的处理,分析比较这两种反应器,选择更具有优越性的反应器。在试验过程中,观察反应器运行的情况,并总结影响反应器运行的因素,针对各因素进行深入研究。同时针对低C/N比的城市污水,采取相应的措施保证反应器脱氮效率与稳定运行,以期为MBBR工艺处理低C/N比城市污水提供一定的依据。通过研究,获得如下主要结论:(1)本试验采用的填料为AQUAPOROUSGEL日清载体,采用间歇式进水和连续曝气的方法在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时可使不分段式MBBR启动成功。当系统对COD、氨氮和TN的去除率分别稳定在87%左右、65%左右和20%左右时,填料由白色变成黄褐色,微生物镜检后发现填料上生长着大量好氧型细菌、硝化细菌和部分缺氧型细菌,此时可认为系统中的生物膜已经成熟。(2)本试验采用连续进、出水和连续曝气的方式检测柱状MBBR反应器是否分段以及DO、填充率、C/N比等因素对系统运行的影响。在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,进水氨氮浓度分别为35mg/L、50mg/L,分段式MBBR和不分段式MBBR对COD的去除效果差不多;对氨氮、TN和TP的去除效率,分段式MBBR明显优于不分段式MBBR。通过动力学负荷Ud、水力停留时间HRT和设计体积V三个参数的理论分析,证明分段式MBBR反应器优于不分段式MBBR;分段式MBBR自下而上的四个反应区中,微生物量、污染物去除率各不同。在pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR在不同DO浓度下进行试验。当DO为4.5mg/L时,系统对COD、氨氮、TN和TP的去除率分别为87%、85%、68%和37%,优于DO为5.3mg/L左右时的去除率。在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR在填料填充率为40%、50%和60%时进行试验。结果表明,填料填充率为50%时,填料的流化性良好,填料之间的碰撞适当,对污染物的去除效果最好,其对COD、氨氮、TN和TP的去除率分别约为85%、76%、57%和 24%。在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,利用分段式MBBR对C/N比分别为7.1、5.1、3.4和2.3的城市污水进行处理。结果表明,随着C/N比的减小,系统对COD的去除率呈现下降趋势,但出水COD浓度相接近;C/N比为5.1时,氨氮、TN和TP的去除效果最好。说明分段式MBBR反应器对水质变化适应力很强,而C/N比的变化会对系统去除污染物的能力产生影响。(3)针对C/N比很低的城市污水,在连续进、出水和曝气的情况下,进行了分段式MBBR的两点进水和外加碳源两种运行方式的连续性试验,取得了更好的脱氮效果,为生产实践提供一定的理论参考。在DO为5.3mg/L左右、pH值为6.5左右时,采用两点进水的方式以合理利用碳源,让分段式MBBR从反应器底部和第三反应区分别进水。结果表明,采用两点进水有助于自养细菌的生长繁殖,系统对污染物的去除效果有一定程度的提高。在DO为5.3mg/L左右、pH为6.5左右时,将分段式MBBR的进水方式改为从底部进原水,从第三反应区进外加碳源。外加碳源分为葡萄糖、淀粉和乙酸钠。结果表明,淀粉作为外加碳源时,系统的脱氮除磷能力最差;葡萄糖和乙酸钠作为外加碳源时,其脱氮除磷的效果差不多;具体选用何种外加碳源,应综合考虑药剂成本的高低和反应时间的快慢等因素。