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针对传统污水处理工艺占地面积大,处理效率低等缺点,开发了结构简单、高效稳定、节能低耗的一体式厌氧-好氧反应器。本研究着重于一体式厌氧-好氧反应器处理高浓度有机废水的运行特性,微生物特性等,并通过静态试验探讨了在高容积负荷下,A段颗粒污泥最大比产甲烷活性及对底物降解速率的变化。在整个连续流试验中,运行分为启动、稳定运行和冲击试验三个阶段。采用了高负荷分体式启动,13d启动完成,出水COD值开始低于100mg/L;稳定运行过程中,出水COD基本在50mg/L以下,优于国家一级排放标准;冲击试验表明,A段和O段在一定范围内,有很好的抗冲击负荷能力, A、O两段的极限负荷分别为47.89kgCOD/(m3·d)和17.61kgCOD/(m3·d);整个运行过程,进水COD在3500～11000mg/L之间波动,COD去除率平均为97.95%,最高可达99.67%。出水水质好,95%以上可以达到国家一级排放标准,A段对COD去除起了决定性作用,O段是出水水质的保障。总停留时间仅为7.4h,反应器稳定而高效。一体式厌氧-好氧反应器具有良好的除臭功能。在反应器正常运行条件下,可以同时处理污水和臭气,无需特别控制,工艺简单。但臭气H2S的去除率随着进水SO42-的升高而下降,当进水SO42-低于85mg/L时,反应器能够吸收氧化厌氧段产生的所有H2S。正常运行中发现,A段污泥中以长短杆菌、弧菌、球菌等为主,O段污泥中可以观察到草履虫,轮虫等原生动物。且在MBR中的污泥表观产率系数平均仅为0.0143kgVSS/kgCOD,污泥产率较低,可以实现污泥减量化。通过对颗粒污泥的SMA的测定及对底物降解速率的研究表明,反应器运行过程中SMA和对底物的降解速率均比启动初期有很大的提高,说明颗粒污泥的活性在一定范围内不受高浓度和高负荷的抑制。只有在系统被破坏,发生“酸化”现象后,污泥活性才大大降低。乙醇的降解速率远远大于乙酸,且由于大部分挥发酸的最终降解都要分解为乙酸才能完成,容易造成乙酸的积累;反应器高负荷运行下VFA较高,因此,静态试验和连续流试验均说明,反应器在过高的负荷下运行不稳定,很容易“酸化”而导致整个系统的崩溃。根据底物降解转化速率可知,随高度的上升,微生物活性也增加。