寒冷地区冬季严峻的气候条件致使污水处理系统中微生物数量大量减少和活性降低,这对污水的生物净化极为不利,导致冬季低温条件下生活污水的脱氮除磷效果大为降低。其中,硝化菌对温度非常敏感,硝化效果的降低有时会影响整套污水处理工艺的运转。本课题组以往的研究结果证明:通过投加耐低温的硝化菌可使污水的氨氮去除效率得到较大提高,但菌的分离筛选过程工作量大,而且单菌或几株菌按比例组成的混菌协同作用是有限的。本研究尝试了将常温富集培养制备的固定化硝化菌在经过常温活性恢复和增殖后用于低温下对NH₄⁺-N的去除,从而找到了快速适应低温环境并高效降解氨氮的方法。同时又通过低温富集培养制备了固定化硝化菌,也用于低温下对NH₄⁺-N的去除,并对两组菌的处理效果做了对比分析。实验结果表明,常温富集培养后制备的固定化硝化菌在低温下对NH₄⁺-N的去除率可稳定在80%左右。而低温富集培养后制备的固定化菌在低温下对NH₄⁺-N的去除率不高,基本稳定在20～60%,从而证明了这种尝试是有效的。为了检验其工程应用效果,将常温富集培养后制备的固定化硝化菌投入改进的倒置A²/O工艺,通过系统在低温下的运转效果证明了该工艺的可行性。本研究还对改进的倒置A²/O工艺进行了全周期跟踪研究。在常温—低温—常温—低温过程中,考察了系统中温和低温下以及中低温转换条件下系统的处理效果。而且对反应器进水、缺氧池、厌氧池、好氧池、接触氧化池和反应器出水中常规指标的测定,分析各个功能单元的处理效果及运行状况。由于系统长期运行,填料磨损严重,而且在低温下污泥流失问题也时有发生,影响了系统处理效果。因此需对各功能单元进行强化,本研究针对强化前后系统在低温下的运行情况做了分析对比,发现COD、TN和TP的去除效果均有明显好转。