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双室载体一体化反应器工艺是在悬浮载体生物反应器中投加双室载体，强化系统脱氮效能的灵活控制过程。与活性污泥工艺相比，生物膜法工艺虽然处理效果高、抗冲击负荷能力强，但载体附着生物膜的微生物活性较低、结构不合理。本试验研制的双室载体解决了载体生物膜活性较低的问题，反应器脱氮效率得到提高。 本课题分别以生活污水和低温工业废水为处理对象，进行双室载体一体化反应器运行试验和对比试验，全面系统地研究了双室载体一体化反应器脱氮除磷的机理。研究表明： (1)在相同水力停留时间(HRT)、温度20-30℃和pH值6.5-7.8时，双室悬浮载体对污水总氮的平均去除率比普通生物悬浮载体高近10％；但是两者对总磷及COD的去除效果相近，且对COD的去除效果较好、平均去除率在90%以上。Grau模型计算表明，HRT为12h时，反应器中投加双室悬浮载体后的污水底物降解常数最大(2.18)。 (2)在低温状态下，双室载体内生物种类较多，且主要以杆菌为主，钟虫和线虫等也较多。COD去除率总体较低但相对稳定，各反应器平均去除率均在65%以上。双室悬浮载体比普通悬浮载体的氨氮和总氮去除率高7-10%。对处理前后废水进行GC-MS扫描后发现，双室悬浮载体可去除废水中的苯酚类同系物及甲苯并具有一定的脱硫能力。以Grau模型计算了进水底物浓度变化时的底物降解常数，利用双室悬浮载体，HRT为20h时的底物降解常数最大(0.358)。因此，双室悬浮生物载体对工业废水低温脱氮来说是一种较好的微生物载体。 (3)双室载体生物流化床反应器是悬浮微生物和固着微生物的有机结合体。显微镜观察发现，生物膜中存在世代周期较长的微生物，丰富的生物相为系统的正常运行提供保证。反应器发挥活性污泥和生物膜微生物的各自特性，具有较高的能量流动和物质转化效率。 (4)冬季低温运行状况下，双室载体反应器和普通悬浮球载体反应器对污水的处理效果试验表明：低温对两种载体脱氮性能影响很大，双室载体反应器对低温的缓和作用远大于普通悬浮球载体反应器，双室载体反应器低温条件下对污水去除效果更好。当温度下降到6～8℃时，硝化菌和反硝化菌活性受到极大的抑制，双室载体反应器去除率急剧下降，故双室载体流化床反应器运行水温不应低于10℃。