随着世界经济的发展和城市化进程的加快,湖泊、海水,特别是城市河湖水体富营养化现象日益严重,过量的氮素排入水体,水华、赤潮等现象频繁发生,污水脱氮技术越来越受到大家的重视。然而随着城市污水处理和中水回用进程的加快,中水成为城市河湖水体的一个重要组成部分,这些水体中的COD不高,而氨氮含量却较高,因此出现了城市河湖水体中的高氨氮、低COD的问题。这给城市河湖水体处理带来一定难度,因为当碳源不足时,传统脱氮工艺中的异养反硝化过程,需要额外投加乙醇、甲醇等液态有机物作为反硝化碳源,在进水水质波动情况下容易造成碳源投加不足或者过量,影响出水水质,同时,碳源的大量消耗会带来很高的运行成本。此外,城市废水大多引入污水处理厂进行处理,而通过污水处理厂来处理受污染的城市河湖水显然是不适合的。针对低C/N比城市河湖水体的脱氮问题,本实验自行研制开发了一种经济廉价的新型碳聚合物填料,该填料既可以作为微生物附着的载体,又可作为固体碳源支持反硝化菌的繁殖生长,为微生物的生长提供良好的生存环境。实验利用生物膜同步硝化反硝化理论,使载体周围形成内层厌氧,外层好氧的微环境,内层缺氧层供异养反硝化菌群生长,外层好氧层供自养硝化菌生长,实现同步硝化反硝化。本实验还对挂膜载体进行了水处理实验研究,通过调整C/N、pH、DO、温度等条件,确定该同步硝化反硝化工艺的最佳运行参数。实验结果表明,该技术具有较好的脱氮效果,在低C/N比水体处理中,可以不用外加碳源即可实现同步硝化反硝化,解决了处理低碳氮比河湖水过程中碳源不足的问题,为城市低碳氮比河湖水体的处理提供了参考。