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螺旋升流反应器(Spiral Up-Flow Reactor, SUFR)是一种具有机械导流系统的新型污水处理立式反应技术,该系统从反应技术的角度对生物处理反应单元进行了优化设计,其在试验运行期间,取得了很好的同步脱氮除磷效果,并表现出较强的稳定性。本论文即是在系统前期研究的基础上,结合螺旋升流式反应器技术的特点,对SUFR 系统中缺氧反硝化吸磷和好氧同时硝化反硝化脱氮现象进行了深入的探讨和试验分析。为此,本论文主要开展了下列研究内容: (1) 研究SUFR 系统在缺氧反应器中的反硝化吸磷现象,并对反硝化吸磷脱氮过程中各参数之间存在的定量关系作了试验分析。(2) 研究SUFR 系统中各项运行参数对反硝化吸磷的影响(如进水COD 浓度、硝酸盐、亚硝酸盐、DO 等)。(3) 研究SUFR 系统好氧同时硝化反硝化脱氮的现象及其影响因素(DO 浓度、污泥絮体颗粒特征和污泥负荷等)。(4) 在SUFR 脱氮除磷系统工艺的试验研究结果基础上,对系统的反硝化吸磷和同时硝化反硝化脱氮的机理进行了初步的探讨,并建立本系统脱氮除磷的一些简单的数学模型。通过以上试验研究发现:1)SUFR 系统缺氧反应器中发生明显的反硝化吸磷现象,并且反硝化吸磷脱氮过程中各参数之间存在定量关系,缺氧环境下利用内碳源PHB 时的反硝化聚磷菌的脱氮作用约占总脱氮作用的37.5%左右,反硝化聚磷菌约占全部聚磷菌的68.9%;2)好氧反应器中发生了明显的同时硝化反硝化现象,对TN 的去除量占SUFR 系统TN 去除总量15.02～22.63%,并且好氧反应器中SND 只发生在反应器下部,而中上部只进行好氧硝化,并没有好氧反硝化脱氮现象的发生;3)在SUFR 系统中,好氧上部适宜的溶解氧浓度范围为3.0～3.5mg/L,在此范围内,系统的硝化和反硝化效果最佳,并且好氧同时硝化反硝化脱氮效果较好,系统对总氮的去除率可达到84%以上。本研究获得了可用于实际设计及运行控制的重要参数,可为螺旋升流式反应器的工程应用提供依据。