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湖泊水、河流等微污染水以及城镇二级出水C/N值普遍偏低,碳源不足往往成为脱氮工艺的控制性因素。采用铁屑与腐朽木组合填料的生物滤池进行污水深度处理,具有材料来源广泛、成本低廉、结构简单、操作方便等优点,但该工艺运行有待进一步优化,且在实际运行中存在着填料体积过大、滤池易堵塞等问题。本研究通过优化铁屑及腐朽木填料反应器的工艺参数,改善填料结构,使反应器在低碳条件下仍能进一步降低水中有机物及氮磷含量,为进一步扩大试验和实际工程运行提供依据。论文的主要研究内容及结论如下:(1)研究腐朽木释碳性能及其作为反硝化碳源的脱氮效果。采用二级动力学拟合方法,对腐朽木释放的COD浓度与时间关系建立腐朽木碳拟合参数方程,进行腐朽木释碳性能快速评价。采用间歇反硝化试验,通过投加营养液及培养好的反硝化污泥,分析腐朽木作为碳源的脱氮效果与溶液内COD的变化。研究分析得出,腐朽木能长期稳定地为微生物提供碳源,其作为缓释放碳源去除硝态氮的长期效果良好。(2)研究铁屑及腐朽木组合填料处理模拟废水的影响因素及最佳反应条件。采用正交试验和单因素实验,通过控制不同的进水p H、反应时间、铁屑投加量以及填料比例,测定试验结束后上清液的COD、TP、NO3--N及NH4+-N浓度,考察不同反应条件对试验结果的影响。研究分析得出各因素对氮磷处理效果影响的主次关系为p H>铁屑投加量>铁炭质量比>反应时间,并得到一组最佳反应条件。采用试验得出的最佳条件以实际污水进行试验,结果表明铁屑与腐朽木微电解作用能够显著提高污水的可生化性。(3)研究铁屑及腐朽木生物滤池的最佳填料结构、运行效果以及影响因素。在不调节p H条件下连续运行反应柱,研究填料的不同填充方式以及不同进水流速和进水硝氮浓度对反应柱运行效果的影响,考察反应柱运行过程中沿程以及出水的NO3--N、NO2--N和NH4+-N浓度变化情况,并结合理论分析NO3--N去除动力学。研究分析表明,采用上下填充铁屑,中间层填充腐朽木的方式填充填料获得的效果最优,出水亚硝态氮浓度、氨氮浓度与进水流速以及进水硝态氮浓度成正比。出水NO3--N去除率始终保持在75%以上,经沸石层吸附后的最终出水NH4+-N浓度在5mg/L以内。该实验条件下,NO3--N去除动力学方程为,动力学常数K值为2.445。