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针对猪场沼液碳氮比(C/N)低,生物脱氮困难的问题,本论文创建分步进水序批式膜生物反应器(SMBR)与聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)反硝化滤池组合工艺,揭示分步进水SMBR处理经C/N调节猪场沼液的效果,阐明分步进水SMBR膜污染与微生物代谢产物胞外多聚物(EPS)及溶解性微生物产物(SMP)化学组分之间响应关系,对比研究PLA, PHBV, PVA(10%淀粉)和PBAT(25%淀粉)4种不同固体碳源材料释碳动力学规律、反硝化性能及表面结构微观形态结构及化学官能团特征并优选出反硝化滤池固体碳源填料,论证分步进水SMBR与PHBV反硝化滤池组合工艺用于猪场沼液深度脱氮的可行性。论文取得如下主要结果:(1)采用分步进水SMBR,缺氧段进水,为反硝化反应提供一定碳源,提高反硝化能力,因此取得了较好的污染物去除效果,当负荷在0.026-0.052gNH4+-N/(gVSSd)时,系统处理猪场沼液NH4+-N和TN总去除率一般在89%以上,COD总去除率均在90%以上,TP总去除率在75%-97%之间;随着进水负荷增加,SMP和EPS浓度不断增加,且蛋白质是SMP及EPS的主要成分。SMP及EPS三维荧光光谱(EEM)分析表明,色氨酸类蛋白质与进水负荷存在一定响应关系。(2)PHBV的清水释碳过程满足二级动力学规律,在温度25℃,初始硝态氮浓度为50mg/L的条件下,反硝化速率可以达到53.5mg/(L·d), SEM及FTIR的表征结果表明反硝化过程中,PHBV更有利于保持内部结构;同时其处理效果为7.7gPHBV/g NO3--N,处理成本仅为0.39元/g N03--N。(3)分步进水SMBR与PHBV反硝化滤池组合工艺,在进水负荷为0.052gNH4+-N/(VSS·d)条件下,且未对猪场沼液C/N比进行调整时,总氮去除率高于94%;出水NO3--N低于10mg/L,总氮浓度低于35mg/L,出水的COD低于200mg/L,反应器出水COD能满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001),氨氮及总氮满足即将颁布的GB18596-2001替代标准。经核算,分步进水SMBR系统和反硝化滤池的总氮去除率分别占77.9%和16.4%,反硝化滤池脱氮能力较强,这与反硝化滤池填料表面富集的优势杆菌有关。