同步脱硫脱氮技术是在单一脱硫和脱氮技术基础之上开发出来的一种生物处理新技术,由于其相对传统脱硫和脱氮工艺具有更好的经济价值和环保价值,越来越受到国内外学术界的关注;目前该技术的研究仍停留在实验室阶段的研究,因此将该技术应用到实际工程当中便成为目前亟待解决的问题。本文研究采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器,通过污泥的定向培养和驯化,在反应体系内建立起硫酸盐还原菌和自养脱硫反硝化菌共生的生态系统,从而实现硫酸盐和硝酸盐有机废水的同步去除,并通过操作条件的优化从而获得单质硫的最大转化率。本研究考察了一体式同步脱硫反硝化工艺的启动及其运行效能,实验结果表明:在反应器的启动过程中,硫酸盐负荷达到了2.00 kg/m~3·d,平均去除率在76%以上,硝氮负荷达到了0.36 kg/m~3·d;硝酸盐去除率一直在99%以上,单质硫转化率在20%左右,但单质硫的转化率并不稳定。此外,还考察了进水碱度对反应器的运行效能的影响,结果表明:保持一定的进水碱度有利于硫酸盐的去除和单质硫的转化,但碱度过高反而会对反应器的运行效能产生不利的影响,进水碱度保持在1600mg/L左右,可以保持稳定的硫酸盐去除率和理论单质硫转化率。由于一体式去除硫酸盐和硝酸盐工艺内部的微生物降解过程相对比较复杂,包括产酸作用、异养反硝化作用、硫酸盐还原作用和自养反硝化作用,而主要的功能菌群(硫酸盐还原菌和自养反硝化菌)难于得到富集,并且操作条件不容易控制,而两段式去除硫酸盐和硝酸盐工艺在微生物原理上相对比较单一,即将硫酸盐去除过程和自养脱硫反硝化过程在两个体系内进行;两段式同步脱硫反硝化工艺的操作条件容易控制,具有很好的发展潜力。采用一体式同步脱硫反硝化工艺培养起来的颗粒污泥用作两段式同步脱硫反硝化工艺的接种污泥,通过32天的启动运行,颗粒污泥实现成功转型;并考察了两段式工艺在不同负荷期的运行效能,通过58天的运行,硫、氮、碳负荷由0.68、0.28、0.25 kg/m~3·d分别提高到3.1、1.45、1.18 kg/m~3·d,出水中的硫化物始终未检出,硝酸盐去除率99%以上,乙酸盐去除率90%以上,处理负荷和效能均高于目前国内外同步去除硫、氮、碳工艺的效能。此外,还考察了不同碳氮比对两段式同步脱硫反硝化工艺的运行效能及末端产物的影响,碳氮比分别设定为0.85:1、1.05:1、1.26:1和2:1。实验结果表明:为获得硫化物、硝酸盐和乙酸盐的最佳去处效果,并同时获得理想的单质硫产率以及控制出水中亚硝氮的积累,最佳碳氮比为1.05:1。