1、中國(guó)北方地區(qū)村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)滯后，尤其低溫期污水處理效果不佳、出水多項(xiàng)指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)。曝氣生物濾池(BAF)是一種高效的生物膜污水處理技術(shù)，具有投資運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小和處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合村鎮(zhèn)污水處理，但其脫氮效能受各種條件影響而不穩(wěn)定，且傳統(tǒng)生物除磷出水難以達(dá)標(biāo)。本文旨在低溫條件下(10～15℃)通過(guò)對(duì)比具有復(fù)合填料體系（陶粒和沸石）的BAF-A反應(yīng)器與增加了富鐵填料的BAF-B反應(yīng)器，進(jìn)行脫氮除磷效能與微生物多樣性研究。試驗(yàn)

2、首先對(duì)比研究?jī)商追磻?yīng)器低溫掛膜啟動(dòng)過(guò)程和對(duì)污染物的去除效能及其影響因素，以優(yōu)選工藝參數(shù)，其次探究了BAF-B反應(yīng)器內(nèi)污染物沿程變化規(guī)律，最后分析了低溫下污染物去除效能及微生物群落多樣性變化。
　　兩套反應(yīng)器低溫運(yùn)行37d后，COD的去除率穩(wěn)定至80％以上，NH4+-N去除率穩(wěn)定在60％左右，認(rèn)為掛膜啟動(dòng)基本完成。選取富鐵填料高度(40、60、80、100cm)、水力負(fù)荷(0.25、0.50、0.75、1.00、1.25m3/(m2

3、·h))、回流比(0、100％)進(jìn)行污染物去除效能對(duì)比，繼而確定較優(yōu)工藝參數(shù):水力負(fù)荷0.50m3/(m2·h)、回流比100％、氣水比10∶1和富鐵填料高度80cm。水溫14.0℃時(shí)，BAF-B反應(yīng)器對(duì)COD、NH4+-N、TN、TP和SS去除率分別可達(dá)到84.08％、96.84％、45.97％、97.52％和98.14％，且出水COD、NH4+-N、TP和SS濃度均達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，特別對(duì)TN和TP的去除效果與BAF-A反應(yīng)器相比

4、有明顯的提升，分別提高了10.86％和51.70％。
　　沿水流方向，SS的去除主要集中在厭氧柱內(nèi)0.0～0.3m和好氧柱內(nèi)2.0～2.3m填料層處;COD在好氧柱中上段和前端濾柱部分的去除效果明顯;缺氧柱內(nèi)TN、NO3-N和NO2-N濃度減小，NH4+-N濃度變化不大，而在好氧柱中極少量的TN可被去除，NH4+-N、NO2-N濃度呈下降趨勢(shì)，NO3-N的濃度逐漸增大;TP濃度在富鐵填料濾柱內(nèi)下降最為明顯;BAF-B反應(yīng)器內(nèi)pH值

5、總體呈先增大后減小的趨勢(shì)。
　　溫度由14℃降低至10℃，BAF-A反應(yīng)器對(duì)COD、NH4+-N、TN、TP和SS去除效果分別下降了6.72％、10.60％、1.33％、13.92％和1.44％;盡管BAF-B反應(yīng)器處理效果較好，但也分別下降了7.35％、11.60％、9.49％、9.20％和4.55％。分別在溫度14℃、12℃下對(duì)AL14、BL14、AL12和BL12四個(gè)樣品進(jìn)行硝化細(xì)菌群落多樣性分析，獲得2門、3綱、4目、4科

6、、6屬、12種、25個(gè)OTU。樣品OTU豐度排序?yàn)?BL14＞AL12＞AL14＞BL12;群落多樣性為:AL14＞AL12＞BL14＞BL12。富鐵填料對(duì)物種總數(shù)影響不大，但硝化細(xì)菌多樣性有所降低，而溫度下降使物種總數(shù)和多樣性均出現(xiàn)減少。
　　檢測(cè)8個(gè)樣品得到細(xì)菌、古菌群落28門、59綱、110目、196科、334屬、502種、794個(gè)OTU。古菌多樣性僅檢測(cè)出廣古菌門的甲烷鬃菌屬，分布在AM14、BM14和AM12三個(gè)樣品中。

7、細(xì)菌菌群豐度由高到低順序?yàn)?AM12、BM12、BU14、AU14、AL14、BM14、AM14和BL14;細(xì)菌群落多樣性由高到低的順序?yàn)? AM12、AU14、BM14、BL14、BU14、AM14、BM12和AL14。表明反應(yīng)器沿水流方向上不同濾層高度的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性均發(fā)生了一定的變化，且富鐵填料使得物種總數(shù)和細(xì)菌群落的多樣性有所增加，溫度降低使物種豐度有所降低，而細(xì)菌群落的多樣性卻有所增加。
　　通過(guò)OTU聚類和不同水

8、平的分類學(xué)分析，可見(jiàn)兩套反應(yīng)器好氧柱上部的以去除有機(jī)物類微生物數(shù)目較多，而下部以參與硝化反應(yīng)的物種數(shù)量較多;富鐵填料主要使硝化、反硝化等脫氮類微生物的豐度增加，而對(duì)以降解有機(jī)物為主的微生物的豐度變化有正反兩個(gè)方向;溫度降低對(duì)以降解有機(jī)物為主，硝化、反硝化等脫氮類微生物的微生物的豐度變化均有正反兩個(gè)方向，總體上來(lái)說(shuō)反方向的仍占大多數(shù);溫度的變化和富鐵填料的使用兩者耦合作用對(duì)各功能微生物的影響與前述分析結(jié)果類似。此外，冗余分析可得出與環(huán)境因