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随着社会经济的不断发展,水污染问题日益严重,研究开发高效、经济的污水处理技术,对改善水污染现状具有重要意义。本文采用投资少、运行费用低、管理方便的Atmosphere-Exposed Biofilm系统对模拟废水进行了处理。通过调查分析不同运行条件下系统对模拟废水的处理性能,优化了系统运行条件：同时,通过动力学研究及动力学参数的探讨,建立了系统基质降解动力学模型；通过对系统的经济性评价,为该系统在延边地区的推广应用提供了理论依据。通过研究所得以下几个方面的结论：1)在滤料填充率400～700 m/m3范围内,Atmosphere-Exposed Biofilm系统COD、TN及TP出水水质均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准；填充率600 m/m3条件下,COD、TN出水浓度最低,去除率最高。填充率400～700 m/m3范围内,单位长度滤料上污染物去除速率与填充率具有很好的相关性。结合系统出水水质、处理效果及去除速率等变化趋势,确定600 m/m3为系统最佳填充率。2)在水力负荷4.3～21.3m/d范围内,水力负荷对COD、TN及TP具有不同程度的影响,COD、TN及TP最佳去除率分别出现17.0m/d、17.0m/d及21.3m/d。在17.0～21.3m/d负荷范围内,COD与TN出水浓度满足了《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,TP满足了一级B标准。在所有运行范围内,系统COD、TN、TP去除速率相对恒定,水力负荷与系统处理特性具有一定相关性。结合系统处理效果、去除速率及相关性分析结果,确定17.0m/d为系统最佳水力负荷。3)经动力学研究所得,Atmosphere-Exposed Biofilm系统有机物降解动力学参数K为3.8674,n为0.6441,有机物降解动力学模型为Se=Sox{exp(-3.8674H/q0.6441)/[（l+I）-Iexp((-3.8674H/q0.6441)]}。经验证,该模型可较好的预测系统COD出水水质。4)经Atmosphere-Exposed Biofilm系统经济性分析,系统能耗水平为0.83kW·h/kgCOD,低于全国及延吉平均能耗水平,在实际推广应用中具有竞争力。