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随着生活污水、工业废水等排放量的日益增大,含氮废水不断进入到自然环境中,造成水生生物中毒以及水资源使用价值下降等不良后果,因此污水脱氮迫在眉睫。移动床生物膜反应器(MBBR)因其运转灵活、污泥龄长等诸多优点成为脱氮的有效方法。本课题以MBBR工艺脱氮为基点,通过对运行条件的调控来研究其同步硝化反硝化(SND)性能的影响因素,以达到提高MBBR脱氮效果的目的。首先,采用不同填充率(10%、20%和30%)的移动床生物膜反应器,以边长为15 mm的立方体聚氨酯海绵作为生物膜载体来处理生活污水。结果表明,在相同实验条件下不同填充率的三个反应器对总有机碳(TOC)和氨氮(NH4+-N)的去除率均较好并无显著差异。然而总氮(TN)去除率和SND性能随填充率的增加而增加,三个MBBR反应器对TN的去除率分别为77.2±7.4%(10%填充率)、85.5±9.3%(20%填充率)和86.7±9.9%(30%填充率),相应的SND性能分别为85.5±8.7%、91.3±9.4%和93.3±10.2%。此外,在填充率为20%反应器中,生物膜载体上的生物量最多,其次是填充率为10%和30%的反应器。随后,以沸石粉和聚氨酯海绵为原料制备新型生物膜载体,以提高MBBR工艺的脱氮效率。结果表明,以聚氨酯海绵为填料的反应器和以新型载体为填料的反应器在相同条件下对TOC和NH4+-N的去除无显著差异,但新型载体对TN的去除率和SND性能比聚氨酯海绵载体高10%左右,二者对TN的去除率分别为84.2±4.8%和75.1±6.8%,相应的SND性能分别为90.7±4.1%和81.7±6.5%。此外,新型载体上的附着生物量(0.470±0.131 g/g carrier)是聚氨酯海绵载体生物量(0.355±0.099 g/g carrier)的1.3倍。通过微电极测量和微生物群落分析,发现新型载体上存在较多的反硝化细菌,可以提高系统的SND性能。最后,选择三种典型的药物与个人护理品(PPCPs)(磺胺嘧啶、布洛芬和卡马西平)来研究其存在的条件下对MBBR体系脱氮性能的抑制程度以及MBBR工艺对药物类污染物的去除性能。结果表明,MBBR反应器对布洛芬的去除率最高(74.9±8.8%),其次为卡马西平(61.1±8.8%)和磺胺嘧啶(42.3±10.2%)。与未投加任何PPCPs类药物的反应器相比,投加磺胺嘧啶、布洛芬和卡马西平的反应器对TN的去除率分别下降了21%、30%和42%左右,SND性能分别下降了17%、24%和31%左右,可见对MBBR脱氮性能产生抑制作用最大的药物为卡马西平,其次为布洛芬和磺胺嘧啶。