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在低C／N城市污水的处理技术中,以硫磺为硫源的硫自养反硝化法因具有无需外加碳源、设备简单、操作容易、条件温和等特点受到广泛关注。虽然硫自养反硝化系统在处理低C／N城市污水脱氮方面有较好的效果,但对于其除磷效果的研究还鲜见报道。为了考察硫磺／石灰石系统对于低C／N的城市污水进行同步脱氮除磷的性能,设计了体积比为1：1的硫磺／石灰石柱式反应器,以人工配水为处理对象,采用厌氧生物滤池运行方式,研究了HRT、初始磷浓度、NO3--N、pH、温度等因素对其脱氮除磷性能的影响。在以硫磺为硫源的硫自养反硝化基础上,本研究采用分批摇床试验,研究了以黄铁矿为硫源的自养反硝化特性,考察了pH、温度、氮源(NO3--N、NH4+-N)、碳源(HC03-)、无机盐(P、Mg2+)等理化因素对自养反硝化的影响；同时设计黄铁矿柱式反应器和黄铁矿／石灰石柱式反应器,对以黄铁矿为硫源的自养反硝化同步脱氮除磷作了进一步研究。研究表明：(1)硫磺／石灰石柱式反应器在进水NO3--N浓度为30mg/L、PO43--P浓度为15mg／L条件下,系统最优水力停留时间为6h,TN和PO43--P的去除率分别为100%和44.64%；初始NO3--N浓度对NO3--N、TN的去除速率有较大影响,当进水NO3--N浓度为60mg／L时,TN去除速率达到最大,去除速率为7.11mg／L·h；初始磷浓度和初始NH4+浓度对系统的脱氮除磷性能有较大影响,要保持TN去除率90%以上,初始磷浓度不宜低于0.4mg／L,初始NH4+浓度不宜低于0.6mg/L；该系统最优初始pH值为6.5,TN和磷的去除率分别为91.51%和47.68%；系统脱氮除磷的性能随着温度的降低而降低,温度在18-30℃的范围内,NO3--N的去除速率能够达到95%以上；在25-30℃时,磷去除率能达到50%左右。(2)黄铁矿反硝化体系主要的反应过程是反硝化菌以黄铁矿为硫源所进行的自养反硝化。在进水NO3--N浓度为80mg／L左右,PO43--P浓度为15mg／L的条件下,TN和PO43--P的去除率随着HRT的增长而提高,当HRT为7d时,TN和PO43--P的去除率分别为61.38%和100%；该体系在初始pH3.5-8.5的范围内对硝态氮和磷均有较高的去除率；系统自养反硝化的最适温度为30℃,磷酸盐去除率受温度变化的影响并不大；随着初始NO3--N浓度不断增加,黄铁矿反硝化体系的TN去除速率呈先上升后下降的趋势,TN最高去除速率为4.71mg/L·d,磷的去除率随着初始NO3--N浓度的上升而升高,当初始NO3--N浓度大于10mg／L时,磷的去除率达到100%；黄铁矿反硝化体系中NH4+-N的限制浓度为2mg／L；P的限制浓度为4mg／LMg2+的限制浓度为0.2mg／L；黄铁矿反硝化体系对高浓度磷酸盐废水具有较好的去除效果,当初始PO43--p浓度达到450mg／L时,PO43--P的去除率仍能达到90%以上；利用黄铁矿反硝化体系处理郑州污水处理厂皮革废水,在进水NO3--N浓度为36.06mg／L情况下,反应6d后剩余N03--N浓度为1.18mg/L, NO2--N浓度在反应过程中没有多大变化,浓度一直保持在1mg／L以下。(3)黄铁矿系统在进水NO3--N浓度为30mg／L左右,PO43--P浓度为15mg／L条件下,最优水力停留时间为6d,TN和磷酸盐的去除率分别为86.12%和43.65%；初始NO3--N浓度对NO3--N、TN的去除速率影响较大,当进水中NO3--N浓度为30mg／L时,TN去除速率最高可达到3.46mg／L’d；初始磷浓度和初始pH值对该系统的脱氮除磷性能都具有较大影响,要保持TN去除率高于75%以上,初始磷浓度不宜低于4.96mg／L；系统最佳反硝化pH为弱碱性,初始pH在7.5-9范围内有较好的脱氮除磷效果；随着温度的降低,该系统脱氮除磷的性能随之降低,温度在30℃时,NO3--N、TN的去除速率都能够达到96%以上,磷去除率能达到68.32%。(4)黄铁矿／石灰石系统在进水NO3--N浓度为30mg／L左右,PO43--P浓度为15mg／L条件下,系统最优水力停留时间为5d,TN和PO43--p的去除率都能够达到100%：初始NO3--N浓度对NO3--N、TN的去除速率有一定的影响,初始N03--N浓度在10-52.75 mg／L时,系统中NO3--N、TN去除速率逐渐上升,最高分别达到5.93、5.86mg/L·d,此后,NO3--N、TN去除速率逐渐降低；初始磷浓度和初始pH值对该系统的脱氮除磷性能都具有较大影响,要保持TN去除率高于90%以上,初始磷浓度不宜低于7.12mg／L；初始pH在5.11-10.62范围内时,NO3--N、TN去除率都能够保持在80%左右,PO43--p去除率达到100%,这主要是因为石灰石对该系统内pH起到很好的缓冲作用；温度对该系统脱氮性能影响较大,随着温度的降低,NO3--N、TN的去除速率明显降低,温度对PO43--P去除率也有一定的影响,但其相关性不大；黄铁矿／石灰石反应器对高浓度含磷废水有很好的去除效果,当进水磷浓度达到250mg／L时,反应器对磷的去除率仍然能够达到93.75%。(5)硫磺／石灰石、黄铁矿、黄铁矿／石灰石柱式反应器对于低C／N的城市污水都具有一定的同步脱氮除磷性能,且系统中的除磷行为与反硝化过程有密切关系,磷的去除主要以化学沉淀为主。在进水NO3--N浓度为30mg／L左右,PO43--P浓度为15mg／L条件下,三个系统脱氮速率递减的顺序为硫磺／石灰石柱式反应器(NO3--N去除速率8.38mg/L·h)>黄铁矿／石灰石柱式反应器(NO3--N去除速率5.93mg/L·d)>黄铁矿柱式反应器(NO3--N去除速率3.53mg/L·d),其除磷效果递减的顺序为黄铁矿／石灰石柱式反应器(磷去除率100%左右)>黄铁矿柱式反应器(磷去除率70%左右)>硫磺／石灰石柱式反应器(磷去除率50%左右)。