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为了考察延长水力停留时间对改善生物造粒流化床对污染物去除效果的影响,利用两套完全一样的生物造粒流化床装置进行了二级串联生物造粒流化床的工艺试验,运行过程中两套装置可以单独运行也可以串联运行。采用西安市北石桥污水处理厂氧化沟末端的活性污泥接种生物造粒流化床,运行稳定后,每隔12h进行串联顺序交替来进行二级串联实验,定期检测水质指标,生物培养情况和颗粒的物理特征。研究得出以下结论：(1)两柱中的颗粒污泥均能保持108个／g数量级的生物量,且在作为二级柱运行的过程中,流化床仍能保持良好的颗粒污泥形态。(2)两级串联的流化床中,COD的去除和DO的消耗具有延续性,且COD的去除符合相近的一级反应规律。(3)通过交换两柱的串联顺序,流化床中的颗粒经历了成长-破碎-成长的过程,虽然流化床作为二级柱运行会导致污泥颗粒粒径的减小,但改为一级柱运行后,污泥颗粒可逐渐成长并最终恢复到原来的水平,流化床内污泥颗粒的变化呈明显的周期性。(4)生物造粒流化床中的颗粒污泥具有良好的动态稳定性,采用二级串联的方法延长流化床的水利停留时间有望作为提高生物造粒流化床污水处理功效的方法。(5)采用二级串联工艺后,流化床的水力停留时间变长,有效污泥处理高度加倍,污染物在流化床中的去除效果得到强化,对于有机污染物的去除,一级柱降解了46.4%,二级柱能在一级柱的基础上再去除27.9%。对氨氮的去除而言一级柱的去除率为28.7%,二级柱能在一级柱的基础上提高12.1%的去除率,磷的除去主是化学沉淀作用。混凝造粒过程让污染物由液相到固相的转移得以实现,初期形成的颗粒污泥则能为微生物的附着和繁殖提供大量的固体表面,从微生物生长的角度而言,后期的流化床操作已类似于预加载体的生物流化床装置。为保障流化床进水溶解氧水平,在流化床进水前设置的曝气装置,相当于传统污水处理工艺中的延时曝气单元,颗粒吸附的有机物主要由曝气装置中的生化作用来去除。从污染物去除的角度而言,污染物的去除可能既包括混凝本身的作用(可凝聚污染物的直接转移),也可能包括物理吸附、生物吸附、以及生物降解的作用。