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螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR)的螺旋升流特征能形成适宜于不同微生物种群生存的生态位,有利于活性污泥中微生物种群的多样化,使系统具有较强的抗外界干扰和自身恢复调节能力。本论文着重考察SUFR 系统中脱氮除磷微生物的情况并结合反应器的处理效果进行试验分析,同时对系统中有机磷细菌的生长和活性影响进行试验研究,希望通过这种方式来为工艺今后的推广应用及经济运行提供微生物学意义上的试验依据。本试验主要在以下几个方面展开: (1) 研究螺旋升流式反应器中原生动物和后生动物的生态学功能; (2) 对SUFR 脱氮除磷系统中主要微生物功能菌群作生态学研究; (3) 对SUFR 脱氮除磷系统中有机磷细菌生长和活性影响作初步研究; (4) 基于微孔滤膜近自然法,分析SUFR 脱氮除磷系统中微生物可培养性; (5) 推导微生物反应动力学特征。通过以上试验内容研究发现,SUFR 系统中的微型动物种群较多,微生物生态系统稳定;系统中微生物的数量与营养盐的含量密切相关,其中总异养菌与COD的相关系数r 为0.949,有机磷细菌与TP 的相关系数r 为0.815,亚硝化菌与NH4+-N的相关系数r 为0.909,反硝化菌的数量和TN 的相关系数r 为0.653;污水生物除磷工艺中进水COD 的浓度、DO 浓度、泥龄的长短、温度都是影响聚磷菌释磷及吸磷效果的不可忽视的因素;SUFR 系统中的磷细菌呈现种群多样化的趋势,没有占绝对优势数量的磷细菌;微孔滤膜近自然培养法是对传统纯培养技术和富集培养技术的有力补充;整个SUFR 反应器系统中污泥的生物活性很好,就可生化性来讲,厌氧反应器大于缺氧反应器大于好氧反应器;按照动力学方程式求出的细胞生长动力学特征值和SUFR 脱氮除磷系统工艺的实测值结果基本吻合。本研究是国家“十五”科技攻关项目2001BA604A01 子专题“简易高效活性污泥复合系统除磷脱氮技术研究与示范”的部分内容。本论文的研究内容可以为螺旋升流式反应器的工程应用提供依据。