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基于传质理论和双层分阶段厌氧多生物相(TSMPA),设计了厌氧污泥-生物膜异波折板复合式反应器,进行为期12个月的低浓度生活污水处理试验研究.研究结果表明,在温度(25±2)℃条件下,反应器的最佳水力停留时间(HRT)为6h,此时对COD、TP、TN去除率分别为76.95%、36.56%,39.28%.控制HRT为6h,温度从27℃降至7℃时,相应的COD、TP、TN去除率分别从79.34%、37.16%、39.89%降至63.53%,20.28%、22.35%;最大比甲烷生产率从27℃的2.56 mL·gVSS-1·h-1降至1.92 mL·gVSS-1·h-1;最适厌氧污泥区百分比为45%～65%.研究结果还表明,在北方地区低温度条件下应用该技术处理低浓度生活污水可行.在试验结果基础上,阐明了此厌氧生物处理技术处理低浓度污水的高效机理在于异波折板复合厌氧反应器具有高效传质和双层分阶段多生物相的特点.