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近些年来,生物膜法在水处理领域的发展及应用日益增加,逐渐变为污水处理主流工艺之一,而填料作为生物膜法的核心组成部分,其性能的优劣直接影响污水处理效率,因此对于挂膜生物填料的开发和研究也受到广泛的关注。本文利用玄武岩纤维水处理填料构建生物膜反应器,考察了这种填料的理化性能,生物膜特性指标的变化情况,同时探讨了启动挂膜和驯化及稳定运行过程中反应装置中污染物降解情况,另外通过红外光谱、GC-MS等技术探究废水的降解机理。主要的研究结论如下:（1）在关于玄武岩纤维填料其理化性能的研究中,在吸水性能方面:玄武岩纤维填料其在含水率、回潮率百分比测试中,分别为64.8%和11.32%,均比其他两种填料高;而在干燥速率0.342%/min低于弹性填料的0.935%/min,说明这种填料具有良好的吸水性能。在充氧性能方面,相对于组合填料,玄武岩纤维填料在水中拥有更高的氧的传质系数,传质系数K为0.3837。在亲水性能方面,较其他两种填料,玄武岩纤维填料有更小的接触角60.523°,红外光谱图可以看出玄武岩纤维中可能含有羰基、氨基、羟基等自由基,同时扫描电镜显示填料表面比较粗糙。在一定的pH条件下,填料表面带有正电荷更有利于挂膜。（2）玄武岩纤维填料反应器中生物膜量、挥发性生物膜量占比、多聚糖、蛋白质及脱氢酶含量在培养驯化及运行过程其变化趋势均是先下降后升高,其含量分别在0.58-0.7g/g、50%-62%、17-23 mg/（g.vss）、25-40 mg/（g.vss）、28-65 TF（g.h）范围内变化,这五种指标在稳定运行时期的含量在三种填料中均最高。玄武岩纤维填料反应器生物膜耗氧率达到15mgO2/（L.h）左右,远大于弹性填料;同时生物膜量和蛋白质多糖含量的变化趋势存在一定正相关。玄武岩纤维填料反应器在不同时期的微生物群落结构组成既存在相似性,又有差异性。Bacteroidetes门、Burkholderiales目、Gemmobacter属等是具有降解染料及芳烃类和酚类有机污染物的功能菌种,同时也存在如Pseudomonas、Dechloromonas等一些脱氮菌,不同时期微生物的种类和丰度都不断变化。（3）在污染物降解方面,玄武岩纤维填料反应器对于印染废水中的COD、NH4+-N、TP、TN、色度去除率分别达到83%,80.5%、80%、62%、98%,在三种填料反应器中去除效果均最佳。单因素试验表明,pH在7.5时,COD和NH4+-N去除效果最佳,pH在8.5时,TN去除效果达到最好;DO方面,3-4 mg/L时,COD和氨氮去除效率最好,总氮去除率则是DO在2-3 mg/L达到最佳。HRT在12 h时COD、NH4+-N、TN去除效果最好。通过正交试验,得到pH为7.5,HRT在12 h,DO在2-3 mg/L条件下,废水中污染物去除效果最佳。通过研究反应器中污泥产率系数的变化,与传统活性污泥法相比,玄武岩纤维填料反应器的污泥产率降低52.6%。（4）关于废水降解机理研究中,通过紫外-可见光谱分析和GC-MS可知,填料反应器出水在一定波长下较原水其吸收强度逐步降低,测得废水中主要含有54种芳香类等复杂污染物,因其生物膜上存在一些特定的微生物功能菌使得废水中的有机污染物得到降解,经降解后,出水的物质主要为胺类、烷烃类等简单有机物。以上关于这种新型填料的相关研究,可以为其在实际废水处理应用中提供理论依据和技术指导,更有利于这种新型填料在水处理领域的推广。