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曝气生物滤池（Biological Aerated Filter, BAF）作为一种高效污水处理技术，近年来在污水处理与回用领域得到了较为广泛的应用。针对BAF工艺目前存在的若干不足，本文在制备表征钠型活化沸石功能性填料的基础上，对钠型活化沸石填料BAF处理模拟生活污水的效能、除污染机理、硝化特性、脱氮特性、化学原位强化除磷、两级钠型活化沸石填料BAF除磷特性、钠型活化沸石填料BAF处理实际生活污水效能及其反冲洗优化控制等进行了系列试验研究和理论分析探讨。表征结果表明焙烧+NaCl处理法制备所得钠型活化沸石填料具有良好的氨氮吸附及离子交换除氨性能；实验中对比考察了陶粒、天然斜发沸石以及钠型活化沸石填料BAF处理模拟生活污水的效能，表明以钠型活化沸石为填料的BAF反应器对悬浮物、有机物及氨氮去除效果更好，出水稳定性更强。为阐明钠型活化沸石填料BAF除污染机理，研究中利用微元解析和数学建模手段，构建出基于物化—生化耦合的钠型活化沸石填料BAF过滤方程，并对方程参数进行试验拟合和校正，定量揭示出钠型活化沸石填料BAF物化—生化协同净化机理。实验中对钠型活化沸石填料BAF内生物膜及微生物种群分布的分析结果符合上述协同净化机理所揭示的一般规律。实验中分别考察了钠型活化沸石填料BAF挂膜启动及稳定运行阶段的硝化特性，表明钠型活化沸石填料BAF具有挂膜速度快，挂膜及稳定运行阶段硝化效率高、出水稳定、抗冲击负荷能力强等特性，且在反应器内观察到明显的亚硝酸型硝化模式。调整进水pH值、DO、滤速等影响因子分别为6.5～7、1～1.5mg/L、5m/h时，反应器内亚硝酸盐积累率可稳定维持在65%～75%；采用间隔加氯的单因子控制方式，也能使反应器内亚硝酸盐积累率达到50%以上。对钠型活化沸石填料BAF脱氮效能的研究结果表明，单级钠型活化沸石填料BAF总氮平均去除率在35%左右，曝气—限制曝气两级钠型活化沸石填料BAF组合工艺可提高系统脱氮效能至60%左右。水力停留时间大于1h时，系统总氮去除效能基本不受水力停留时间影响；确定本试验条件下钠型活化沸石填料BAF脱氮组合工艺最佳气水比为5:1。考察了钠型活化沸石填料BAF的除磷特性，研究结果表明单级钠型活化沸石填料BAF除磷效能仅为20%左右。化学原位强化—钠型活化沸石填料BAF工艺可使系统总磷去除率提高77%，铁盐强化除磷效果优于铝盐，投加比1.5以下时，原位投加铁盐、铝盐对系统悬浮物、有机物、氨氮去除效能、生物活性以及水头损失和运行周期均无明显影响。交替曝气两级钠型活化沸石填料BAF除磷效能良好，确定本试验条件下最佳交替曝气时间为12h，此时系统总磷平均去除率为83.9%，出水总磷平均浓度为1.04mg/L。对新型化学原位强化/曝气—限制曝气两级钠型活化沸石填料BAF组合工艺处理实际生活污水的效能进行了实验研究，在滤速1.5m/h，一级反应器气水比5:1，二级反应器气水比3:1，铁盐投加比1.5，水温23~28℃的运行条件下，组合工艺系统悬浮物、有机物、氨氮、总氮和总磷平均去除率可分别达到94.1％、94.2％、94.9％、62.1％及92.9%，系统出水可以满足《城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T18920-2002）》中的一般生活杂用水水质要求。为保证钠型活化沸石填料BAF反冲洗效果，维持反应器稳定的处理效能，经实验研究和技术经济分析，提出钠型活化沸石填料BAF反冲洗优化控制策略如下：先以气冲强度10L/m~2·s进行3min气冲，再以气、水冲洗强度10L/m~2·s进行3min气水联合反冲，最后以水冲强度10L/m~2·s进行9min水漂洗。