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众所周知,我国是一个典型的农业大国,氨氮是我国地表水污染的首要污染物。随着我国“十二五”期间对污水处理厂出水水质的提标改造,城镇污水处理厂的水质排放标准已经逐步提升,对于城镇污水处理厂的处理工艺提出了越来越高的要求,因此亟待寻找一种经济有效的处理工艺,使出水水质达到国家的规定排放标准。本文采用了MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor,移动床生物膜反应器)—纳滤联合生物反应器技术,以某生物技术有限公司污水车间二级出水水质情况为依据,针对城镇污水处理厂的二沉池出水的脱氮处理性能进行了研究。通过对MBBR所需填料的基本性质进行分析,考察了影响氧传递效率的相关因素,并最终确定其最佳填料投加率为40%。此外,确定了纳滤膜的最佳运行参数,同时考察了操作压力对纳滤膜通量和截留率的影响,发现纳滤膜对COD和NH4+-N具有一定的截留效果,其截留率与膜孔径和污染物的浓度有关;一定程度地升高COD和氨氮浓度有利于使污染物在MBBR反应器内得到去除。在此基础上,结合前期实验结果,采用MBBR反应器进行启动实验,调整优化反应器参数,通过实时监测反应器的COD浓度及反应器的三氮和总磷浓度,并通过改变溶解氧浓度(DO)和水力停留时间(HRT),探究了对反应器脱氮效果的影响,结果表明:当DO浓度达到3 mg·L-1、HRT为8 h时MBBR生物膜反应器运行效果最好,此时填料内部通过显微镜可以明显看到生物膜的厚度增加,对污水中COD的去除率超过80%,氨氮去除率达到65%;最后,自行设计运行了MBBR-纳滤联合生物脱氮反应器,持续监测了反应器内COD浓度及三氮的变化,并考察了反应器内单一周期的脱氮运行情况,发现联合反应器与传统的MBBR生物反应器相比去除效果更好,对污水中COD的去除率超过90%,氨氮去除率达到80%,长时间监测出水,水质指标均达到国家一级A排放标准。