水是人类赖以生存和发展的重要物质,没有水就没有地球上丰富多样的生命形式。然而,随着我国城市化率的不断提高,污水量大幅度增加,自然水体富营养化日趋严重,水资源明显短缺,已成为制约我国社会经济发展的瓶颈。提高中小型点源污水的处理率、降低排水中氮含量是控制水体富营养化的重要关键,因此开发高效节能的中小型点源污水脱氮工艺具有重大现实意义。传统的污水脱氮工艺流程复杂,基建投资和运行管理费用高,且不适用于对中小型点源污水的处理。本课题通过模型反应器试验研究了一种新型污水脱氮工艺——悬浮载体膨胀床对生活污水的处理效果。试验结果表明,该工艺对生活污水中有机物(COD)和氨氮有较高的去除率,对TN有明显的去除效果。当反应器水力负荷由0.28m3/(m2·h)提高到0.64m3/(m2·h)时,COD去除率保持在92.5%～83.3%之间,氨氮去除率88.8%～77.3%, TN去除率在57.4%～32.7%之间。当反应器进水流量为35L/h (水力负荷0.50m3/(m2·h))、曝气量为105L/h(气水比3:1)、硝化液回流量为105L/h(硝化液回流比3:1)时,反应器对处理污水中的COD和氨氮有较高的去除率,总氮平均去除率为61.9%。此运行参数可作为该反应器最佳运行参数,为今后的进一步研究提供参考。由于悬浮载体膨胀床在上部好氧区中投加了载体填料,填料内部和表面形成的生物膜使得好氧区中能够形成好氧——缺氧微环境,从而为在好氧区发生同步硝化反硝化脱氮反应提供了必要条件。试验中通过对运行数据的分析认为在好氧区发生了同步硝化反硝化现象。另外,对反应器内生物相的研究发现,活性污泥和生物膜的共存使得反应器内形成了由细菌、真菌、原生动物和微型后生动物组成的相互交叉的食物链,这种复杂的营养结构不仅大大提高了悬浮载体膨胀床生态系统的稳定性,为系统功能的正常运行,即取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证,也使得系统具有较高的能量流动和物质转化效率,表现出受温度变化影响小、处理效果好、抗冲击负荷能力