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移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor, MBBR)是一种新型的生物膜反应器。自从它诞生起,就受到了广大研究者和应用着的青睐,国内外众多学者对移动床生物膜反应器的结构和运行方式进行了不断的研究和探索。但是,移动床生物膜反应器也仍存在着一些问题,比如：悬浮填料相互碰撞,损坏率较大；填料表面挂膜后容易下沉使填料容易堆积在底部,影响出水水质。针对MBBR的不足,本文采用新型生物陶粒作为悬浮填料,在传统移动床生物膜反应器的基础上,对其内部结构进行改进,用塑料穿孔隔板将反应器平均分成4层,构成分层移动床生物膜反应器,使陶粒能够在其内部均匀分布、保持较好的流化状态,提高了其污水处理效率。通过试验分析,得到如下结论：(1)在挂膜启动期间,COD、NH3-N和TP的去除率随着挂膜天数的增加也随之提高,但COD的去除率高于NH3-N的去除率。到挂膜第18d, COD去除率达到80%,NH3-N的去除率达到40%,TP的去除率接近18%。(2)生物陶粒分层MBBR工艺对于污水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果。在COD浓度为180-210mg/L、氨氮浓度为16-18mg/L、总磷浓度为3～4mg/L、HRT为10h、DO值为3～4mg/L、pH值为6.5～7.5工况下,反应器出水COD、氨氮、TP分别在24-31 mg/L16～18 mg/L、2.8～3.3 mg/L。其中COD、氨氮达到或接近国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准,而TP达到二级标准。(3)生物陶粒分层MBBR工艺具有良好的抗水力冲击负荷和抗COD冲击负荷的能力。(4)实验最后通过正交试验,确定了反应器的最优运行工艺参数。COD的最佳运行工艺参数：HRT为14h,进水COD浓度为150mg/L, DO浓度为4mg/L, pH为7；氨氮的最佳运行工艺参数：HRT为14h,进水COD浓度为150mg/L, DO浓度为4mg/L, pH为8.5。