摘要：滇池,位于西南边陲云南省昆明市境内,地处昆明盆地的最低点,具有流域面积小、水资源量少、无过境水补给的特点,在近二十年来,湖泊水体富营养化日趋严重。2011年中国环境状况公报显示,滇池是全国26个重点监测的湖泊(水库)中唯一一个属于重度富营养化的湖泊。几年来,国家在滇池治理上给与了大量的投入,湖体水质持续恶化的趋势基本得以遏制,但距离重现“高原明珠”的目标仍很遥远,湖泊水环境改善之路依然任重而道远。在治理中,如果仅专注于单纯的治理湖泊,实难实现滇池水质的根本好转,本课题本着溯本求源的思路,以滇池污染物负荷主要来源之一的新运粮河为研究对象,开展基于固相缓释碳源技术的城市型污染河流强化脱氮处理技术研究,以完成对总氮指标为核心的污染物负荷消减和河流水体的修复,形成受污染河流污染负荷削减的集成技术与系统控制方案,为滇池流域水环境的整体改善目标的实现打下坚实基础。本研究以微曝气生物滤床和生物接触氧化两种对比工艺对河水进行先期预处理,其后进入固相反硝化反应器,以实现河水CODcr、氨氮和总氮污染物的综合去除,并得出以下结论：(1)在高污染负荷(CODcr浓度为138～190mg/L),CODcr负荷的消减主要在碳氧化阶段,碳氧化段完成的CODcr负荷消减占总消减量的84.17%,而对于氨氮负荷的消减主要在硝化阶段,在硝化阶段完成的氨氮负荷消减占总消减量的84.17%。(2)在低污染负荷(CODcr浓度为65～78mg/L),CODcr、氨氮负荷的消减并未呈现其在高污染负荷下的规律,而是呈现在碳氧化阶段、硝化阶段消减较为均衡的状况,两种污染物在两个阶段同时平衡的下降。(3)以聚丁二酸丁二酯(PBS)作为碳源和生物膜载体的固相反硝化反应器反硝化速率遵循一级反应动力学,对于建立推流式固相反硝化反应器在20-C下对低硝氮浓度污水的反硝化动力学模型,通过验证证明,反应器中硝氮浓度的降低过程遵循方程：(4)实验装置对总氮的去除,主要通过最后阶段的固相反硝化反应来完成,总氮总体去除率达到了49.91%。在曝气生物滤床工艺四号池(BAF厌氧+好氧工艺)中,固相反硝化阶段消减的N03-N浓度值是前期普通厌氧段的5.47倍,在相对反应段进水的处理率上固相反硝化阶段是普通厌氧段的2.73倍。同等条件下,普通厌氧反应中的反硝化速率远低于固相反硝化反应中的速率。(5)水中亚硝氮的浓度,会随着硝化反应和反硝化反应的进行呈现上升的态势,但在反应各过程中亚硝氮浓度均保持在1.5mg/L,没有出现亚硝酸盐的积累。(6)反应中污水pH值呈现出在硝化段下降、反硝化段升高的趋势。总体来看,反应中各个阶段pH值都维持在7-8之间,无需另外调整酸碱度。(7)对工艺进行经济效益分析,在处理量为1000m3/d时,采用微曝气生物滤床+固相碳源反应器工艺处理城市型污染河流,一次性工程投资为36.84万元,单位污水处理量投资为368.4元/m3,单位处理量一次性投资比规模相当的一般生物处理工艺(340～480元/m3)要低；工艺对河水处理的运行成本约为0.331元/m3。通过实验可以看出,实验提出的的组合工艺——微曝气生物滤床或生物接触氧化工艺为预处理与固相缓释碳源工艺组合对低碳氮比新运粮河水质具有良好的处理效果,对总氮负荷的消减具有明显优势；且在不同有机负荷下,COD和氨氮呈现不同的降解规律,且反硝化反应遵循一级动力学方程。实践证明,这种工艺组合对于低碳氮比城市型污染河流,是一种高效、经济的处理方法,为我国地表水环境治理提供了一个新思路。