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针对城镇生活污水的特点,以及对污水处理设施在减少污泥量、脱氮效果不显著和运行操作简便等方面的要求。本研究通过将生物接触氧化工艺进行改进,使之用于城镇生活污水的脱氮和污泥减量处理,针对城镇污水处理的特点和技术经济条件,构建了A/O生物接触氧化反应器,将O池里污泥回流到A池,回流的污泥对进水中的污染物进行吸附,然后被微生物厌氧水解,从而使污泥得到减量,并提供脱氮需要的碳源。本文对A/O生物接触氧化反应器去除效率、污泥吸附性能及微生物特性等开展了研究。研究了 A/O生物接触氧化工艺对生活污水的处理效果,结果表明进水COD、TN、NH4+-N 及 SS 平均浓度为 245.6 mg/L、51.9 mg/L、33.5 mg/L、116.4 mg/L。无回流时,A/O生物接触氧化工艺出水COD、TN、NH4+-N及SS平均浓度为59.0 mg/L、16.5 mg/L、8.9mg/L、9.4mg/L;增设曝气回流,A/O生物接触氧化工艺出水COD、TN、NH4+-N及SS平均浓度为35.0mg/L、9.8mg/L、1.6mg/L、3.5mg/L。其中,有回流时,O池出水SS在8.1mg/L上下波动,无回流,O池在16.2mg/L上下波动,O池出水悬浮物浓度明显减少。通过电镜扫描和高通量测序对装置内微生物相分析,比较有无回流时,反应器内微生物种群和优势菌群的分布情况,结果发现有回流和无回流A池与O池微生物种群结构和类别区别不大,但在优势菌种方面,有回流时,A池反硝化菌属比重大,O池也存在小部分,利于脱氮。无回流时,A池和O池的微生物种群的菌种类别大体相似,但在优势菌种方面有一定的差别,无回流反硝化细菌的相对丰度很低。同时对O池的脱落生物膜污泥吸附作用和好氧污泥迁徙进行研究,O池污泥吸附试验中,COD和SS的去除率分别为46.01%和80.19%,TN和NH4+-N的去除效果不显著,只有17.00%和15.05%,TP的去除率达到53.08%,污泥对污水中的SS,有吸附效果。在污泥示踪试验中,系统加入被标记污泥样品后,A池各个取样点的δ13C值都比原A池高,且在每个样品点都存在13C踪迹,回流污泥进入A池填料内外含量有一定差异,表明污泥在回流时,能进入填料内部。综上所述,A/O生物接触氧化工艺对城镇生活污水脱氮和污泥减量的效果能起到强化作用,用于城镇生活污水处理具有可行性。