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在冬季低温的影响下,我国北方村镇的污水处理工艺中的微生物活性降低,引起处理能力减弱,导致出水污染物不达标的现象。曝气生物滤池（BAF）具有占地面积少和出水水质好的优点,是适用于农村污水处理的优选工艺。但是该工艺存在硝化性能易受有机负荷影响以及除磷效果不佳等诸多不足。本试验在低温的条件下,采用陶粒、沸石、石灰石以及富铁填料等复合填料体系,研究该工艺的脱氮除磷效能以及微生物群落多样性。试验首先考察了缺氧柱中的陶粒和好氧柱中的沸石组成的曝气生物滤池在温度变化的条件下挂膜启动启动过程,其次分析了石灰石和富铁填料在低温下对污染物去除效果的影响,最后分析研究了石灰石及温度对反应器中微生物群落多样性的影响。反应器在15℃的条件下运行23天,在11℃的条件下运行41天,共运行64天后,COD的去除率稳定达到80%以上,NH4+-N去除率稳定达到60%以上,挂膜过程基本完成。在温度为15℃,水力负荷0.5m3/（m2.h）,气水比10:1的运行条件下,在石灰石作用下,硝化液回流比为100%时反应器对COD、NH4+-N、TN、TP以及SS的去除率分别达到89.49%、97.95%、46.33%、49.82%和97.73%,出水COD、NH4+-N、SS可达到一级A的排放标准。与对照组相比,TP、TN去除率分别提高6.4%和2.2%,COD、NH4+-N及SS去除率几乎无变化;在富铁填料作用下,硝化液回流比为100%时反应器对COD、NH4+-N、TN、TP以及SS的去除率分别达到85.63%、96.16%、88.79%、47.39%和95.55%,为回流比最佳工况。在室温为15℃的条件下考察石灰石对曝气生物滤池好氧柱中细菌群落多样性的影响,结果发现,在门、纲、目、科、属、种分类水平上,样本CO15中所包含的细菌种群数均多于RO15,其中硝化螺菌（Nitrospirales）、黄杆菌属（Flavobacterium）、Candidatus Nitrotoga属、独岛菌属（Dokdonella）、等孢子球虫属（Isospheara）以及盐单胞菌属（Halomonas）是属分类水平上丰度较高的优势菌种,石灰石使属分类水平上的菌群数量增加了111种,两个样本共有OTU数为420种,其中样本CO15的OTU总数为1161,样本RO15的OTU总数为917。温度对反应器影响的研究结果发现,温度分别为11℃、13℃、15℃和20℃时,石灰石沸石混合填料柱对COD、NH4+-N、TP和TN的去除率均高于沸石柱,但SS的去除率小于沸石柱,温度分别为11℃、13℃、15℃时,石灰石沸石混合填料柱对反应器处理效果的强化不明显,但在20℃时,对TP的去除率相比沸石柱提高了23.3%,这是因为石灰石对磷的吸附石吸热反应,温度越高越有利于吸附的进行;在填料都为石灰石的条件下,考察温度分别为11℃和13℃时对微生物群落多样性的影响,两个样本CO11和CO13共有OTU数为904,样本CO11的OTU总数为1102,样本CO13的OTU总数为1099。在属分类水平上,两个样本中,丰度排名前六位的菌种为OLB17属、Paludisphaera属、热单胞菌属（Thermomonas）、Singulisphaera属、藤黄色单胞菌属（Luteimonas）和陶厄氏菌属（Thauera）。当温度从13℃降低到11℃时,OLB17属和Singulisphaera属的丰度增加,而Paludisphaera属、热单胞菌属（Thermomonas）的丰度降低,说明低温会促进一些优势菌种的生长也会抑制一些优势菌种的生长。