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本文通过改良型人工快速渗滤系统（Modified Constructed Rapid Infiltration system,CRIS）处理废水,研究不同结构下的人工快速渗滤系统对于污染物的去除效果;不同的工艺运行条件对COD、TN去除效果影响因素;从酶和微生物的角度研究了改良型CRI系统对于氮的代谢途径和机理;从基因的角度说明相关酶对应的基因分布情况;再对同类型的改良型CRI系统在落干期内氮的代谢规律进行研究,得出以下结论:（1）在渗滤速度对各形态氮转化的实验中,渗滤速度对于各形态氮转化效果明显,渗滤速度越快,总氮去除率越低、亚硝酸盐氮的产生量越大、硝酸盐产生量越小;在不同高度的CRIS中,总氮的去除效率与渗滤长度相关,渗滤长度越长,总氮去除效率越好,短柱的总氮平均去除率为12.02%,长柱总氮平均去除率为19.25%;在有无吸附填料层的实验中,有吸附层的CRIS相比无吸附层两柱对于COD的去除率都较好,有无吸附填料对于COD的去除无明显的作用。有吸附填料的渗滤柱总氮去除率高于无吸附填料层的渗滤柱;在不同填料层的实验中,吸附填料种类对于COD、总氮的去除无明显的作用。在同一改良型CRI系统中,在水力负荷不变的情况下,将进水次数从1次/天改为2次/天为后,人工快速渗滤中COD的平均去除效率会小幅度的下降,对于COD去除的稳定性也会有一定的影响。改变进水频率不能提高总氮平均去除率,但是在低效期出现时,能有效维持低效期的TN去除率。在提升水力负荷后,人工快速渗滤系统对于COD的平均去除率略有上升,从87.50%提升至了92.52%。总氮的平均去除率也略有上升,从25.52%提升至31.42%。在提高进水碳氮比后,人工快速渗滤系统对于COD的平均去除率没有太大的影响,总氮的平均去除率大幅度提高。（2）在填料EPS含量分析中,蛋白质（PN）含量的大小关系是下部吸附填料层＞上部吸附填料层＞底部沙层;多糖（PS）含量的大小关系是上部吸附填料层＞下部吸附填料层＞底部沙层;EPS含量大小关系则为上部吸附填料层＞下部吸附填料层＞底部沙层;PN/PS比值都较小;在EPS三维荧光扫描分析中,所有部位的填料都存在特征区域peak A（Ex/Em=250/280 nm）;所有位置的松散附着型EPS（loosely bound,LB-EPS）都可以观测到特征区域peak B（Ex/Em=290/310 nm）;在长柱A中,脲酶活性、羟胺氧化酶活性大小分布均为AU最高、AD最低;硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性分布均为AD最高、A底最低;在长柱C中脲酶、硝酸还原酶活性大小分布为CD最高、C底最低;羟胺氧化酶活性大小分布为CU最高、CD最低;亚硝酸盐还原酶活性大小分布由上至下逐渐升高。（3）在人工快速渗滤系统中优势菌门包括放线菌门（Acidobacteria）;拟杆菌门（Bacteroidetes）;绿弯菌门（Chloroflexi）等。相对丰度较高的纲类有α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）,β-变形菌纲（Betaproteobacteria）,γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）等。丰度占比等较高的菌属有Ammoniphilus、Saccharibacteria＿genera＿incertae＿sedis、硝化螺菌属（Nitrospira）、Plasticicumulans、Gp16、等;内外部16s高通量分析中按外（CUO）、内（CUI）顺序分布,优势菌门包括Proteobacteria（57.77%）（61.01%）;Bacteroidetes（25.78%）（21.53%）;unclassified＿Bacteria（4.89%）（4.59%）等;优势菌属包括Saccharibacteria＿genera＿incertae＿sedis（4.59%）（2.13%）;Acinetobacter（1.19%）（1.10%）;Enterobacter（1.78%）（0.43%）等。在人工快速渗滤系统KEGG代谢通路分析中人工快速渗滤系统中存在稳定丰度的相对基因控制硝化作用、反硝化作用、同化硝酸盐还原和异化硝酸盐还原;人工快速渗滤系统在提高进水COD浓度后,人工快速渗滤系统中的硝化作用、反硝化作用、异化硝酸盐还原和同化硝酸盐还原速率都会有所提高。（4）沙子对于氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的吸附量都相对较小;活性炭对于氨氮的饱和吸附量在12 mg/g左右,对于硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的吸附量都相对较小;全沙渗滤柱落干期内氨氮随时间的变化下波动较小,整体上看呈现出缓慢上升的趋势。0-12 h内的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度的变化曲线也较为混乱,每个时间点之间的波动较大且趋势不统一,无法准确推断时区内发生的氮代谢途径。但是在12-24 h硝酸盐氮浓度逐渐下降,亚硝酸盐氮浓度缓慢上升,可能发生了反硝化作用;带有吸附填料的人工快速渗滤系统落干期0-6 h内氨氮整体处于下降的趋势,在6-24 h中氨氮整体处于平缓的趋势,表明可能本落干期内可代谢的氨氮量已经达到最大。在0-15 h中,硝酸盐氮浓度从0 mg/L整体处于上升的趋势,而在15-24 h中硝酸盐氮整体处于下降的趋势并降至0 mg/L。在0-15 h中,亚硝酸盐氮浓度从整体处于下降的趋势,并在第15 h降至0 mg/L,而在15-24 h中亚硝酸盐氮整体处于上升的趋势并降。