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本文以粘胶基活性炭纤维(Rayon-based activated carbon fiber，RACF)和改性RACF作为生物膜的载体，通过在固定床生物膜反应器(Fixed bed biofilm reactor，FBBR)中的挂膜试验，对比研究填料的改性对挂膜效果以及连续进水期间反应器出水水质的影响;选取出水效果最好的改性RACF填料用于生物膜反应器系统中，对模拟城市生活污水进行处理，通过单因素试验和正交试验的研究，探求生物膜反应器处理模拟城市生活污水的最优条件组合;然后采用改性RACF填料生物膜反应器进行实际城市生活污水（镇江某污水处理厂）处理的试验研究;最后对填料进行了扫描电镜分析、红外分析、Boehm滴定分析以及填料表面生物膜的脱氢酶活性分析。本文得到的主要结论如下: (1)在三套结构、尺寸相同的生物膜反应器中，以改性和未改性的粘胶基活性炭纤维为填料进行挂膜启动对比试验，观察改性给挂膜启动带来的影响。结果表明:相比于未改性填料，改性填料上的生物附着量更多，达到稳定出水时所需的时间更短。 (2)以300℃空气热氧化改性的RACF2为填料处理模拟城市生活污水，进行单因素试验研究，得出各因素对污染物去除效果的影响。然后选取水力停留时间、溶解氧浓度、有机负荷和填料填充率四因素进行正交试验。通过正交试验得到改性填料生物膜反应器处理模拟城市生活污水的最优工艺组合，即:水力停留时间10h、溶解氧浓度3mg/L、有机负荷400mg/L及填充率4.5g/L。 (3)使用扫描电镜(Scanning electron microscope，SEM)、红外分析(Fouriertranslation infrared spectroscopy，FT-IR)和Boehm滴定分析技术对改性前后RACF的表面特性进行表征。结果表明，改性处理对粘胶基活性炭纤维表面特性的影响较大。填料的扫描电镜分析结果表明，改性后填料表面沟槽结构清晰度略有增加，粗糙度有所增强;红外分析和Boehm滴定分析结果显示300℃空气热氧化改性的RACF2表面含氧官能团数量有较明显的增加;生物膜脱氢酶活性分析结果说明，改性填料的生物膜脱氢酶活性明显高于未改性填料。 (4)处理实际生活污水的试验结果表明，改性RACF填料FBBR系统对COD和氨氮的去除效果较佳，反应器系统的抗冲击负荷能力较强。