随着水体富营养化问题的严重,城市污水处理厂的工艺设计必须考虑同时脱氮除磷。就目前我国现有的技术水平、经济水平、管理水平和有限的土地使用面积等现实情况看,迫切需要开发一种“高效低耗”的脱氮除磷的污水处理工艺。螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR)系统是本课题组开发的一种新的简易、高效、经济的污水脱氮除磷技术。本论文主要是对SUFR脱氮除磷系统工艺的运行工况及参数进行研究的基础上,找出优化的运行工况和参数,并重点对脱氮除磷的效果和活性污泥的特性进行观察和研究,从而进一步了解系统运行的情况。 在一年多的试验研究过程中,进行了以下方面内容的试验研究工作:首先在设定好的污泥龄、污泥负荷条件下稳定运行试验装置,使其能出现脱氮除磷的较好效果;2)通过改变污泥龄SRT、进水流量、曝气比、混合液回流比和污泥负荷等运行参数来考查系统脱氮除磷的效果好坏,从而寻找最优的运行工况和试验参数;3) 对SUFR脱氮除磷系统工艺中的活性污泥特性进行了观察和研究;4)对SUFR脱氮除磷系统工艺的颗粒污泥进行了观察和研究;5)对SUFR脱氮除磷系统工艺中的微型动物进行了观察和研究,了解指示性微型动物在系统运行中的作用;6)对SUFR脱氮除磷系统工艺的试验结果进行了数学模型化。通过以上的试验内容研究发现,在运行工况参数组合较好的情况下,稳定运行工艺就能获得很好的同时脱氮除磷效果,出水平均质量浓度COD小于30mg/l,TN小于10mg/L,TP小于0.5mg/l,平均去除率分别达94%、86%和96%以上。并且由于SUFR脱氮除磷系统工艺的特殊结构和水流流态,污泥容易颗粒化从而获得很好的沉降效果,SVI在25～45之间,低于一般城市生活污水的SVI值。由于活性污泥的颗粒化很好,出现了同时硝化反硝化和反硝化除磷的现象,系统中微生物种类丰富,形成了稳定的生态群落,不但提高了系统的抗负荷冲击的能力,而且更重要的是保证了同时脱氮除磷效果,使处理出水指标达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准。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作为进一步开展污水生物除磷脱氮的机理和工艺,提高二级污水处理厂的出水水质,减轻水环境污染提供一条新的途径。因此,本论文研究具有较好的使用推广价值。