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采用生物除磷技术降低废水中磷的含量,是抑制水体富营养化的重要途径。本文在研究强化生物除磷反应器和城市污水厂运行状态的基础上,采用傅里叶变换红外光谱技术结合计算智能方法对除磷污泥胞内储存物质(聚β羟基烷酸酯(PHA)、糖原和聚磷)进行定性定量的分析,并对不同来源污泥样品进行聚类分析。主要研究结果如下:(1)接种的污泥驯化两个月后污泥呈现出橙黄色,并呈颗粒化形态,颗粒的平均粒径在0.3mm左右,颗粒污泥形状呈规则的球形和椭球形,表面光滑密实,污泥的沉降性能好。(2)典型周期除磷颗粒污泥胞内储存物的化学指标变化符合强化生物除磷的规律,糖原和聚磷在厌氧阶段逐渐减少,好氧阶段含量逐渐上升,PHA厌氧阶段不断积累,好氧阶段分解产生的能量为过量吸磷提供能源。(3)利用平行因子法和模糊综合评价法并结合各项水质指标的去除率和水样的三维荧光光谱对某城市污水厂的全年运行效果和稳定性进行综合评价。总体结果显示被评价的污水厂全年运行稳定性较差。(4)除磷污泥红外光谱中位于1740cm-1处、1020 cm-1和1082cm-1处、890 cm-1和1280cm-1处的吸收峰分别归属于污泥胞内PHA、糖原和聚磷的特征峰,采用偏最小二乘法和神经网络法分别建立胞内PHA特征峰吸光度数据与化学分析含量之间的定量分析模型,其预测值与测量值的相关系数分别达到0.9878和0.9871,平均绝对误差分别达到0.343%和0.323%;采用两种方法建立的糖原定量分析模型,其预测值与测量值的相关系数分别达到0.9905和0.9766,平均绝对误差分别达到0.079%和0.13%;采用两种方法建立的聚磷定量分析模型,其预测值与测量值的相关系数分别达到0.9981和0.9910,平均绝对误差分别达到0.13%和0.26%。(5)强化生物除磷污泥的红外光谱1740cm-1和1280cm-1处的吸收峰强度高于污水厂污泥,1020cm-1处的吸收峰强度略低于污水厂污泥,表明强化生物除磷过程中污泥胞内合成的PHA和聚磷含量高于污水厂污泥;而糖原含量低于污水厂污泥。(6)通过主成分分析结合模糊聚类方法对不同来源的污泥进行了聚类分析,初步区分污水厂污泥和强化生物除磷污泥,但各污水厂污泥之间的区分并不明显,部分污水厂污泥特性相似。