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自六十年代以来,水体富营养化成为全球范围内倍受人们关注的环境生态问题,控制和治理氮磷污染是解决水体富营养化问题的根本途径。现有的各种污水生物脱氮除磷技术普遍存在脱氮除磷效率不高、运行稳定性较差及低温硝化等技术难题。本研究针对复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷技术,以解决生物脱氮除磷系统存在的矛盾与瓶颈问题为目标,选取典型城镇污水处理厂,结合污水处理厂实际情况与升级改造技术需求,进行复合铁酶促活性污泥强化生物脱氮除磷技术研究。主要研究内容与结果如下:(1)复合铁酶促活性污泥与对比活性污泥系统脱氮除磷处理结果表明,在12~15℃、HRT为15h、SRT为40d条件下,复合铁酶促活性污泥系统与对比活性污泥系统出水COD分别为41mg/L、58mg/L;NH4+-N分别为2.36mg/L、6.27mg/L;PO43--P分别为1.06 mg/L、1.96 mg/L,复合铁酶促活性污泥系统较对比活性污泥系统COD、NH4+-N和PO43--P去除率分别提高6%、12.2%、33.9%;在16~19℃、HRT为10h、SRT为25d和22~27℃、HRT为6h、SRT为25d条件下,复合铁酶促活性污泥系统较对比活性污泥系统COD、NH4+-N、PO43--P去除率分别提高2%、8.4%、23.7%和3%、3.7%、4.1%。(2)复合铁酶促活性污泥与对比活性污泥硝化功能和微生物活性变化分析结果表明,在硝化功能方面,在常温与氨氮基质非限制性条件下(好氧反应前30min),复合铁酶促活性污泥与对比活性污泥比硝化速率分别为4.985mgNH4+-N/(g·MLVSS·h)、3.563mgNH4+-N/(g·MLVSS·h),其比硝化速率提高28.5%;在微生物代谢反应活性方面,在好氧阶段的030、3060、6090min内,复合铁酶促活性污泥系统的比耗氧速率较对比活性污泥分别提高23.6%、32.6%、30.2%。复合铁酶促活性污泥在一定程度上提高了微生物活性并强化了对氮、磷的去除能力。(3)环境因素变化对复合铁酶促活性污泥与对比活性污泥系统活性污泥脱氮除磷影响研究结果表明,在低溶解氧条件下,供氧不足导致两对比活性污泥系统出现NH4+-N硝化能力下降现象,但随着供氧水平的提高,复合铁酶促活性活性系统的硝化能力得到快速恢复;低温环境条件(11~16℃)对两对比活性污泥系统的NH4+-N和PO43--P的去除均存在一定的影响,但复合铁酶促活性污泥系统的NH4+-N和PO43--P去除率较对比活性污泥系统分别提高9.8%、20.3%,复合铁酶促活性污泥表现出较强的抗低温能力,其对解决低温硝化问题具有重要意义本研究创新性在于,复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷技术通过铁离子介入微生物生化反应与能量代谢过程,强化铁离子参与电子传递作用与酶促反应激活剂作用,提高生物脱氮除磷效率,从源头上解决生物脱氮除磷系统存在的诸多固有矛盾与瓶颈问题,为污水高效深度脱氮除磷技术开发提供一种新方法。