污水的脫氮除磷成為水污染控制中廣受關注的熱點.越來越多的國家和地區建立了嚴格的污水氮磷排放標準.近年來, 水污染問題日趨嚴峻, 畜禽養殖廢水是農村面源污染的一大來源, 大量排放的畜禽糞便污水日積月累, 在各大城市周邊地帶形成了龐大的污染源, 其中養豬廢水是污染排放主體.針對豬場沼液富含氮、磷、有機物以及營養比例嚴重失調、碳氮比極低的水質特點,采用的生物反應器處理技術是實現原位污染控制的根本途徑.間歇曝氣序批式生物反應器(intermittently aerated sequencing batch reactor, IASBR)通過一個運行周期內缺氧環境和好氧環境的多次交替, 有效實現亞硝態氮的積累, 能實現穩定的短程硝化反硝化脫氮,從而在硝化階段節省40%的氧氣消耗, 在反硝化階段節省25%的有機碳源消耗, 污泥產量大幅減少, 反硝化反應速率大幅提高, CO2排放量減少20%/同時, 間歇曝氣的運行模式下, 缺氧反硝化過程中產生的堿度能及時補充好氧硝化過程中消耗的堿度,節省調堿藥劑消耗.

　　Zhang等(2011) 的研究表明，間歇曝氣序批式生物反應器(IASBR)在控溫(26±1) ℃、運行碳氮比3.0條件下處理養豬沼液, 可以實現COD和TN的去除率分別為89.8%和76.5%.另外, Pan等(2014) 使用IASBR處理屠宰廢水, 在11 ℃的低溫下, 當進水COD/TN為10.5.曝氣量為0.6 mg·L-1時, COD和TN的去除率可分別達到98.2%和97.7%.而穩定短程硝化反硝化的控制關鍵在于體系內維持合理的低溶解氧條件、污泥齡、溫度及pH值, 從而使氨氧化菌成為優勢菌, 同時, 控制合理的碳氮比來保證系統內菌群微環境生理功能的發揮.課題組前期研究(宋小燕等, 2016)表明, 采用分步進水IASBR處理養豬沼液, 控溫30 ℃，運行碳氮比2.4左右條件下, 不需要控制溶解氧、pH條件, 即實現了穩定的短程硝化反硝化, 且脫氮效率大幅提高, COD和TN去除率分別達85%和90%左右.采用生物處理技術時, 溫度是影響活性污泥中微生物活性的主要因素, 對受季節限制寒冷地區的污水或者受工藝限制的低溫廢水進行處理的結果表明, 隨著溫度的降低, 有機物去除率、硝化/反硝化作用受到較大的沖擊, 直接影響出水水質.對于養豬沼液這類兼具復雜性和特殊性且處理成本要求苛刻的污染源, 隨沼液排放標準的全面升級, 技術升級也面臨著嚴峻挑戰.

　　本文在先前研究基礎上, 考察IASBR反應器在低溫下的脫氮除磷性能, 優化運行條件, 降低成本, 以期進一步挖掘IASBR的技術優勢, 為低碳氮比污水的低溫運行處理提供、經濟的技術選擇.