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本课题结合国内外最新研究进展,以序批式移动床生物膜反应器(Moving Bed Sequencing Batch Biofilm Reactor,MBSBBR)为研究对象,研究了污泥和悬浮生物膜的培养过程和工艺装置的启动调试,在分析MBSBBR脱氮除磷效果影响因素的基础上提出了最优运行参数;并深入研究了系统对污染物的去除机理,重点分析了MBSBBR系统中同步硝化反硝化和同步脱氮除磷现象。实验结果表明:采用周期性的厌氧/好氧/缺氧方式运行,通过提高COD负荷,增大水力剪切力以改善传质条件,可促进复合污泥中的聚磷菌和反硝化聚磷菌的形成和累积。培养驯化末期,复合污泥对NH4+-N去除率接近100%,对COD和TP的去除率分别达到90%和85%以上。复合污泥中的活性污泥沉降性好(SVI<70.0ml/g,MLSS约3000～4200mg/L),悬浮生物膜形态完整、结构致密、外观呈棕黄色,主要是由球菌和长短不一的杆菌组成,表面附着大量原生动物和微型后生动物,各种原生动物和微型后生动物均表现出良好的生物活性。通过调节MBSBBR的COD负荷、各阶段运行时间等参数,确定了最优运行条件:温度为20-25℃,pH值为6.5-8,厌氧(DO<0.2 mg/L)150min,曝气(DO为1.5～2.0mg/L)210min、缺氧(DO<0.5mg/L)90min、沉淀30min。系统稳定运行6个月的结果表明:MBSBBR系统对氮、磷和有机碳去除效果好且稳定,当系统进水氨氮、总氮、总磷和COD浓度分别为15～50mg/L,16.7～54.9 mg/L,8～15mg/L和200～450mg/L时,系统对氨氮、总氮、总磷、COD的平均去除率可达到99.8%,90.7%,95.8%,95%。合适的启动调试和污泥驯化是MBSBBR工艺成功运行的前提条件。由于MBSBBR的序批运行方式和存在的浓度扩散梯度,能同时富集不同的微生物种群,使系统中微生物生态系统更稳定,抗负荷冲击及自身恢复调节能力提高。大量反硝化聚磷菌与硝化菌同时在复合污泥中富集,使得反硝化聚磷菌在吸磷的同时可以进行反硝化脱氮,利用其体内PHB的“一碳两用”来实现同步脱氮除磷,解决了反硝化细菌和聚磷菌对碳源需求的矛盾,达到了节省碳源和能源的双重目的,而且减少了剩余污泥量。MBSBBR工艺去污效果良好稳定,符合我国国情要求,市场前景将十分广阔。