1、水資源是社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一個重要因素。城市污水處理已從原始的自然處理、單純的一級、二級處理發(fā)展到利用各種先進技術(shù)深度處理污水，并且回用。城市污水處理是高能耗行業(yè)之一，污水處理的節(jié)能降耗將成為行業(yè)亟需解決的問題。 本研究以實際應(yīng)用為目標，深入進行厭氧—好氧SBR處理生活污水小試及中試實驗研究，確定了反應(yīng)器處理生活污水的基質(zhì)去除動力學(xué)參數(shù)；選擇性地考察了有關(guān)操作運行條件對厭氧—好氧SBR處理生活污水效果的影響；并對厭氧—好氧S

2、BR反應(yīng)器活性污泥中硝化菌和反硝化菌進行初步分離、篩選及性能測試；另外通過求解SBR優(yōu)化控制模型，確定SBR好氧階段溶解氧優(yōu)化控制曲線，并通過實驗對SBR處理生活污水的優(yōu)化效果進行驗證。 通過進行厭氧—好氧SBR處理生活污水小試及中試實驗研究，確定厭氧—好氧SBR處理城市污水的運行方式為：瞬時進水，厭氧攪拌3.0小時，好氧4.0小時，沉淀1.0h。溫度從18℃上升到30℃，氨氮和總氮的去除速率是逐漸提高的；在此溫度范圍內(nèi)，溫度并

3、不是影響COD、總磷去除效果的主要影響因素；出水氨氮及氨氮去除率受碳氮比的影響不大，而總氮、總磷去除則因碳氮比的不同而不同，碳氮比為8時，碳源即能滿足反硝化和厭氧釋磷的需要。厭氧—好氧SBR小試反應(yīng)器穩(wěn)定運行期間，去除效率基本穩(wěn)定，出水COD、TN、TP濃度均能達國家城鎮(zhèn)污水一級A排放標準(GB18918-2002)，COD、TP去除率均可達90％以上，TN去除率也可達70％，系統(tǒng)具有良好的脫氮除磷功能。厭氧—好氧SBR中試反應(yīng)器出水及

4、去除率基本與小試實驗持平，其說明小試實驗所確定處理生活污水的實驗參數(shù)是比較合適的，其可以推廣到中試實驗。 通過對厭氧—好氧SBR小試反應(yīng)器中活性污泥的定性檢測，確定本反應(yīng)器馴化的活性污泥確有硝化及反硝化細菌存在；并通過對反應(yīng)器活性污泥細菌進行培養(yǎng)、篩選，獲得硝化菌4株、反硝化菌3株。 通過進行厭氧—好氧SBR處理生活污水的基質(zhì)去除動力學(xué)實驗研究，測得細胞產(chǎn)率系數(shù)YCOD=0.119(gVS/gCOD)，細胞衰減常數(shù)b=0

5、.027d-1，細胞的比增長速率(μ)與底物(COD)比降解速率(U)的關(guān)系式為μ=0.119UCOD+0.027。 針對SBR好氧階段的物料平衡式及微生物反應(yīng)動力學(xué)建立基本狀態(tài)方程，并考慮溶解氧對生化反應(yīng)速率的影響，對基本狀態(tài)加以修正；以SBR反應(yīng)器的基本狀態(tài)方程和出水水質(zhì)達標為約束條件，將污水處理的費用函數(shù)作為最優(yōu)控制模型的目標函數(shù)，建立最優(yōu)控制模型。利用四階龍格—貝塔法對模型進行求解，并采用窮舉的方法確定SBR好氧階段溶解

6、氧優(yōu)化控制曲線。 SBR處理生活污水優(yōu)化控制的實現(xiàn)主要是靠將自行編寫的自適應(yīng)模糊控制規(guī)則嵌入組態(tài)王軟件的腳本語言中，根據(jù)所嵌入的規(guī)則調(diào)節(jié)輸出頻率，使溶解氧按預(yù)期值變化，并使運行費用最少，從而實現(xiàn)對溶解氧的優(yōu)化控制。 SBR污水處理優(yōu)化控制的應(yīng)用實驗結(jié)果表明，按溶解氧優(yōu)化曲線曝氣與按恒定鼓風(fēng)機頻率曝氣相比，前者可以有效的降低曝氣能耗。將進水混合COD濃度控制在400～500mg/L，污泥負荷在0.65kgCOD/(kgMLSS·d