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脱氮除磷的生物处理方法已经成为国内外的研究热点。针对当前城镇污水的高氨氮、低碳氮比等特点,传统的生物工艺已不能满足现行的排放要求,亟需开发更加高效、稳定、经济的新型脱氮除磷工艺。本试验以序批式反应器为基础,通过厌氧、好氧、缺氧的运行方式,在系统内实现了短程硝化反硝化与除磷过程的耦合,通过优化反应流程、探讨影响因素,确定了工艺运行的适宜条件,并对系统内的同步脱氮除磷现象进行了机理分析,试验结果表明:(1)通过优化进水条件、限制曝气、加大进水p H等方法,经过两个阶段共46d的驯化培养,本试验的A/O/A SBR反应器完成了启动,并有良好的处理效果。因此,对于城市高氨氮、低碳氮比污水,利用单池SBR进行同步脱氮除磷是完全可行的。(2)通过连续培养和取样检测,对不同污水碳氮比、进水p H值以及曝气量下系统的去除效果进行了比较,加以典型周期内各污染物的变化情况,研究并讨论了A/O/A SBR系统运行的适宜工况。当进水COD浓度为360~400mg/L,氨氮浓度为75~90mg/L,总氮浓度为78~95mg/L,总磷浓度为8.5~10.1mg/L,p H值为7.5~7.8,曝气量为0.08m~3/h时,系统的处理效果最好,出水中COD浓度20~25mg/L,氨氮浓度1~2mg/L,总氮浓度8~10mg/L,总磷浓度0.4~0.6mg/L,平均去除率分别达到95%、98%、89%、94%,基本符合一级A排放标准。(3)通过试验装置和反应条件,对系统稳定运行期间好氧阶段出现的“氮损失”现象和缺氧阶段出现的亚硝氮、总磷同步去除现象分别进行了机理分析和公式推导,得出:造成“氮损失”现象的可能原因包括同步硝化反硝化作用、同化作用以及氨吹脱作用,其中同步硝化反硝化的形成又可以通过宏观作用、微环境作用、中间产物的生成以及微生物学等四方面机理进行解释;而亚硝氮在缺氧阶段可能通过两条途径转化为氮气,指明本试验条件下亚硝氮与总磷的同步去除并没有恒定的比例关系。