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污水生物处理是改善小城镇水质、保证小城镇水环境安全的重要途径之一。提高处理效率、降低处理成本、保障处理的和谐运行是污水生物处理自始至终所追求的目标。在影响污水生物处理的因素中,重金属等有毒物质的研究工作较为薄弱。另一方面,考虑到小城镇污水自身的特点,SBR法作为小城镇污水处理的工艺,具有较强的竞争能力。由于小城镇经济能力有限,排水系统不健全,乡镇工业废水和部分径流污水时常混合排入下水道,致使水质变化过快,对污水生物处理的运行带来一定的影响,因此,最大限度地减轻外来有毒物质对生物处理的影响,己成为目前污水生物处理的基本任务之一。 试验从实际需要出发,将小城镇污水的SBR（sequencing batch reator,序批式活性污泥法）处理与重金属等有毒物质的胁迫耦合起来,通过模拟试验,研究了以Cd、Pb为代表的重金属对污水SBR系统运行的影响。考虑到目前小城镇污水处理的目标层次差异,试验设定了两种SBR运行模式,即基于COD去除的SBR工艺与基于脱氮除磷的SBR工艺。通过一系列研究,在理论上可以丰富水处理工程毒理学的内容,在实践上可为小城镇污水的深度处理提供科学依据。 试验根据典型生活污水成分及排放标准,采用分析纯化学试剂配置模拟污水,同时自行设计四套并联自制SBR反应器（单套尺寸250mm×250mm×440mm、有效容积25L）,接种某污水处理厂（氧化沟工艺）曝气池中的活性污泥,将污泥进行驯化培养,直至污泥性能较好,活性较高,从而保证SBR系统的稳定运行。 试验首先确定了两种处理目标下的SBR运行的标准时序工况。在基于COD去除的工艺中,设计运行周期240min、360min、480min等3组,每组按进水、曝气、沉淀、排水和闲置分别占整个运行周期的25%、35%、20%、15%和5%设定时段,并又分静止进水、非限制性进水加搅拌曝气、搅拌进水加搅拌曝气、搅拌进水加曝气等4种方式。综合考虑运行效率和运行成本,采用极差化转换去除指标量纲的影响,从上述组合的12种工况中确定标准时序为:运行周期240min,其中搅拌进水60min、曝气84min、沉淀48min、排水36min、闲置12min。在基于脱氮除磷的4种工艺中,确定标准时序为:运行周期600min,其中搅拌进水60min、曝气270min、停曝搅拌120min、沉淀120min、排水30min。 鉴于DO含量是SBR处理系统中一个很重要的参数,为了保证SBR系统的正常供氧水平,在标准时序的基础上,分别间隔5min和10min时段,监测了SBR系统中DO的含量,发现无论是COD去除工况,还是脱氮除磷工况,DO的动态变化都是一个三段函数,并且与污水生物处理中各功能微生物的增长、主要污染物的去除机制非常耦合。 在COD去除的标准时序工况下,设定0、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、7.5、10.0mgL1的外加Cd2+浓度和0、1.0、3.0、5.0、7.0、11.0、13.0、15.0、17.0、19.0、25.0、30.0、