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随着工业产业结构的转变,污水处理厂需要改变仅以去除BOD、SS为目标的传统工艺,添加具有脱氮除磷相关功能的新工艺。因此,当今污水处理领域的研究热点之一就是采用创新的处理方式来提高污水的氮和磷去除效率。本文通过查阅相关的国内外文献,研究紊流脉动对反应器处理效果的影响,探讨其反应动力学机理;并且,根据研究结果设计并改进一种紊流脉动强度独立作用的紊流装置,并对装置的稳定运行进行检验后,形成振动格栅反应器,用于污水处理。通过预实验拟定和改进试验计划,进行组间对比,得出了表征紊流脉动强度强弱——振动周期的最佳值。并且在这最佳振动周期的基础上,优化改良运行条件,建立相应的反应动力学模型,分析其相关的反应机理。通过研究得到的结果如下:振动格栅反应器,由于其特殊的结构和独特的水流特性,可以使水体当中的溶质充分扩散,接近于理想的均化间歇反应器。同时为填料周边提供了充沛而合适的剪切力,给微生物转化为生物膜和后期生物膜的新陈代谢创造了良好环境。传统处理方法为填料固定水体流动的模式,该模式微生物活动范围窄,捕获水体污染物能力有限。而振动格栅反应器可以改变这种被动的处理方式,提高微生物的活动范围,使生物膜动起来,大大提高了微生物对污水的去除效率。在26℃、合适的溶解氧的条件下,反应器的最佳振动周期为4s,此时反应器能够获得比较满意的处理效果。化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率可分别达到约72.9%、82.7%和79.2%。在26℃、溶解氧充足、振动周期为4s的条件下,其化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的反应速率常数k分别为:0.0038min-1、0.0052min-1和0.0041min-1,其化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的反应半衰期t1/2分别为:182.41min、133.30min和169.06min。且氮元素去除主要为短程反硝化、同程反硝化(SND)的脱氮反应。同程硝化反硝化(SND)反应对于生物膜法而言,溶解氧应控制在2.0-3.0mg/L左右,但该数值容易受到影响。应当结合具体情况,如生物膜厚度、反应器类型等,并通过进一步针对性实验来确定。