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UV/Fenton与生物接触氧化联用处理SDS综合废水效能研究

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UV/Fenton与生物接触氧化联用处理SDS综合废水效能研究

作者：郭超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

十二烷基苯磺酸钠(SDS)废水具有高COD、高pH值和高盐度的特点，采用常规的物化或生物处理方法，不仅成本较高，而且处理效果欠佳，出水水质难以达到排放标准，未达标的SDS废水直接排放势必会造成很大的环境隐患。以大庆油田某集团在生... 详细信息

十二烷基苯磺酸钠(SDS)废水具有高COD、高pH值和高盐度的特点，采用常规的物化或生物处理方法，不仅成本较高，而且处理效果欠佳，出水水质难以达到排放标准，未达标的SDS废水直接排放势必会造成很大的环境隐患。以大庆油田某集团在生产十二烷基苯磺酸钠的过程中产生的SDS高盐废水以及生活污水组成的混合废水为研究对象，考察了UV/Fenton与生物接触氧化工艺联用处理该混合废水的去除效能。在UV/Fenton体系中，影响SDS废水COD去除率的4个主要因素的顺序为：H2O2投加量>pH值>FeSO4投加量>反应时间，当原水浓度为7000～7500mg/L时，在UV/Fenton体系最佳工况点，即反应时间160min、pH值3.0、H2O2投加量27.5ml/L、FeSO4投加量1.5g/L时，经过UV/Fenton体系处理后的SDS废水的剩余COD浓度为1000～1200mg/L，去除率均高于84.00%。选择半软性填料作为试验填料，研究了生物接触氧化工艺的启动，系统运行到15d后，微生物增长趋于稳定，COD去除率在80%左右。反应器运行到18d时，氨氮去除率趋于平稳，去除率在74.00%左右来回波动。通过影响生物接触氧化工艺运行的水力停留时间、pH值试验，得出HRT=8h为生物接触氧化工艺的最佳水力停留时间，生物接触氧化工艺的最适pH值约为7.0。正交试验表明影响生物接触氧化工艺COD去除率的4个因素的顺序为：pH值>曝气量>水力停留时间>污泥回流比，生物接触氧化工艺的最优运行条件为：水力停留之间4h、pH值7.5、曝气量7L/min、回流比30%。UV/Fenton与生物接触氧化联动工艺处理SDS混合废水效果显著，处理后水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级（B）标准。依据试验结果对SDS综合废水进行了工程设计，结果表明当采用UV/Fenton与生物接触氧化联用工艺处理SDS综合废水时，单位处理成本为16.59元/吨，与依托第三方处理SDS综合废水的方式比较，经济效益显著。UV/Fenton与生物接触氧化联用处理SDS综合废水效能研究的成果可以为分析、设计和改造SDS废水处理工艺提供了科学依据，从而为SDS废水的资源化、无害化处理提供技术支撑。

关键词： SDS废水生活污水 UV/Fenton 生物接触氧化

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好氧移动床生物膜反应器挂膜启动过程

食品与生物技术学报 2005年第4期24卷 92-96页

作者：朱成辉李秀芬陈坚王洪春江南大学生物工程学院江苏无锡214036 江苏省环境工程技术研究中心江苏宜兴214205

采用移动床生物膜反应器处理生活污水,考察了接种污泥质量浓度对挂膜启动过程的影响,同时对启动过程中微生物相的变化、悬浮污泥的影响进行了初步分析.结果表明:在不添加接种污泥的条件下,反应器能够在两周内完成挂膜启动,载体上附着微... 详细信息

采用移动床生物膜反应器处理生活污水,考察了接种污泥质量浓度对挂膜启动过程的影响,同时对启动过程中微生物相的变化、悬浮污泥的影响进行了初步分析.结果表明:在不添加接种污泥的条件下,反应器能够在两周内完成挂膜启动,载体上附着微生物生长稳定时挥发性悬浮污泥(VSS)质量浓度达1.2 g/L;载体上微生物的附着生长主要可分为3个阶段:适应期、增长期以及稳定期,不同阶段微生物相的种群分布不同,各有其特征微生物存在;反应器在挂膜启动过程中,接种所需的临界活性污泥质量浓度在0.1 g/L以下.

关键词：移动床生物膜反应器接种污泥生活污水

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改进膜生物反应器处理废水的试验研究

改进膜生物反应器处理废水的试验研究

作者：刘国洋苏州科技学院

学位级别：硕士

膜生物反应器(membrane bio-reactor,MBR)技术具有传统方法所不及的许多优点,具有很好的应用前景,但高能耗、膜污染是影响MBR工艺推广应用的主要障碍。我们从曝气方式入手研发了新型射流曝气膜生物反应器,取代了鼓风机,省却抽吸泵。通... 详细信息

膜生物反应器(membrane bio-reactor,MBR)技术具有传统方法所不及的许多优点,具有很好的应用前景,但高能耗、膜污染是影响MBR工艺推广应用的主要障碍。我们从曝气方式入手研发了新型射流曝气膜生物反应器,取代了鼓风机,省却抽吸泵。通过在实验室近220天的小试试验研究此新型MBR系统在处理人工合成废水和生活污水的效果以及可能遇到的问题;以及对比不同曝气方式对反应器污泥形态的影响,进而分析不同的污泥形态对污染物去除效率的影响。经试验证明:在处理生活污水和人工合成废水期间,系统对CODCr的去除率均大于95%,对NH3-N去除率也基本保持在95%以上,同时选取适宜的硝化液回流比时,总氮的去除率均高于70%,而且出水无色无味,浊度均小于1NTU。在考察不同曝气方式对污泥形态的影响时发现:采用射流曝气时,在水泵高强度剪切力和射流曝气强紊流的共同作用下,反应器内污泥变得十分松散和细碎,这种状态严重影响了污泥的沉降性能,但却更加有利于反应器内污染物的降解。研究证明,在使用射流曝气时,反应器去除污染物的速率明显高于使用鼓风曝气时污染物的去除速率。

关键词：膜生物反应器射流曝气生活污水污泥形态

A2O-MBR联用工艺处理城市污水的运行及出水水质特性研究

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A2O-MBR联用工艺处理城市污水的运行及出水水质特性研究

作者：王振宇西安建筑科技大学

学位级别：硕士

我国西北部为全国水资源最为匮乏的地区,气候寒冷且降水量少,用水往往供不应求,合理的配置水资源以及污水的再生利用技术无疑成为社会各界呼吁解决水资源匮乏的重要途径。近年来,膜技术的的发展使MBR工艺广泛运用到污水的深度处理中,... 详细信息

我国西北部为全国水资源最为匮乏的地区,气候寒冷且降水量少,用水往往供不应求,合理的配置水资源以及污水的再生利用技术无疑成为社会各界呼吁解决水资源匮乏的重要途径。近年来,膜技术的的发展使MBR工艺广泛运用到污水的深度处理中,给污水回用技术创造了很大的发展空间。MBR工艺与生化处理技术相结合的新技术是目前最为先进的污水处理技术,具有诸多的优点,但也存在耗能较高,对TP,氨氮去除不稳定的缺陷。将AO与MBR相结合的工艺继承了其各自工艺的优点,克服了两者的不足,对氨氮和总磷的去除有了很大的提高,并且减小了占地面积,实现了资源的合理配置。本文对新建以AO-MBR为工艺的污水厂的设计、运行及出水特性进行了研究。 1.通过长期的运行管理总结出该工艺在实际运行中的特点。将运行分为三个合该城市节水的中心了AO与MBR的优点,并摒弃了各自的不足,在广泛运用到污水处理技术中有很大的前景。,活性污泥培养期、低负荷运试行期和满负荷正常运行期。并对三个阶段的特征进行了分析。 2.对出水水质除率分别为标进行了一个运行周期内(180d)的检测,NH3-N、TP、COD的去除率分别为85%、91%、88%。 3.分析了影响污染物去除效果的阶段各种影响因素,其中重点分析了温度、活性污泥、停留时间等对系统的影响。 4.对MBR膜污染问题以及本厂膜清洗方式进行了探讨。 5.由于该处理水水质优良,能够直接用于市政回用,不仅符理念,同时可以冲减其运行成本,带来一定的经济效益。通过实验研究及对污水厂实际的运行管理,说明本工艺兼备

关键词：生活污水 A2O-MBR 膜污染

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反硝化除磷工艺优化与效能研究

反硝化除磷工艺优化与效能研究

作者：朱昆哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

针对低碳氮比实际生活污水中碳源不足问题,本课题采用厌氧/缺氧/沉淀/接触氧化/沉淀池的双污泥回流工艺,室温下启动稳定并运行210天。运行初期,增加厌氧水力停留时间考察营养物的去除效果,然后优化缺氧水力停留时间,确定最佳去除效能,... 详细信息

针对低碳氮比实际生活污水中碳源不足问题,本课题采用厌氧/缺氧/沉淀/接触氧化/沉淀池的双污泥回流工艺,室温下启动稳定并运行210天。运行初期,增加厌氧水力停留时间考察营养物的去除效果,然后优化缺氧水力停留时间,确定最佳去除效能,最后同时保持较长的厌氧和缺氧水力停留时间,深入探究系统效能。在反应器运行期间,不断测定常规指标,如COD、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、正磷酸盐;在同时增加厌氧和缺氧水力停留时间期间,为进一步分析系统效能,还对挥发性脂肪酸(VFA)、非VFA类有机物、胞内多聚物(PHA和多聚偏磷酸盐)、胞外聚合物(EPS)、细胞形态等非常规指标进行了监测。对于厌氧水力停留时间的研究,通过调整容积增加水力停留时间,考察了COD、氮、磷的去除效能,得出如下结论:厌氧水力停留时间由2.5h增加到4.5h,COD的去除率由79.84%增加至82.19%,出水浓度分别为37.30mg/L和32.41mg/L;系统的硝化性能,氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮之间的转化,总氮的去除性能都没有太大变化;增加厌氧水力停留时间使得正磷酸盐的去除率提高了约2.5%,出水浓度分别为0.59mg/L和0.45mg/L。为了系统能够达到最优的缺氧水力停留时间,本课题不断观察系统对营养物质的去除效果。增加缺氧水力停留时间(4.3h、6.8h、7.7h),系统对COD的去除率难以得到提高;氨氮的去除率一直维持在93.50%,总氮去除率逐渐增加(56.96%、59.77%、69.85%);系统对正磷酸盐的去除率从87.25%提高到89.95%。在强化反硝化除磷系统中,同时增加了厌氧和缺氧停留时间,得出了以下结论:厌氧池和缺氧池中PHV含量分别为58.81mg/(g干污泥)和43.04mg/(g干污泥),PHB的含量分别为5.95mg/(g干污泥)和4.304mg/(g干污泥);厌氧和缺氧污泥中的多聚偏磷酸盐含量分别为4.6mgP/gVSS(混合液中PO43-为39.69mg/L)和11.02mgP/gVSS(混合液中PO43-为0.73mg/L);厌氧污泥胞外聚合物中蛋白质和多糖含量分别为95.78mg/gMLSS和31.6mg/gMLSS,缺氧污泥中蛋白质和多糖含量分别为72.05mg/gMLSS和37.28mg/gMLSS。

关键词：低碳氮比生活污水反硝化除磷水力停留时间

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生物炭潮汐流人工湿地强化脱氮特性研究

生物炭潮汐流人工湿地强化脱氮特性研究

作者：贾策西安建筑科技大学

学位级别：硕士

潮汐流人工湿地的强复氧能力能高效地将NH-N氧化成NO-N,使硝化反应不再是人工湿地内TN去除的限速步骤,但COD的快速降解易造成反硝化可利用的有机碳源不足,使反硝化反应受到抑制,进而影响TN的去除。因此,补充碳源以提高反硝化效率是强化... 详细信息

潮汐流人工湿地的强复氧能力能高效地将NH-N氧化成NO-N,使硝化反应不再是人工湿地内TN去除的限速步骤,但COD的快速降解易造成反硝化可利用的有机碳源不足,使反硝化反应受到抑制,进而影响TN的去除。因此,补充碳源以提高反硝化效率是强化潮汐流人工湿地TN去除效果的关键。生物炭是一种具有发达孔隙结构的富碳物质,既可作为一种新型有机碳源来强化低C/N比污水的反硝化脱氮过程,又能作为人工湿地填料调节湿地氧环境。基于目前针对生物炭潮汐流人工湿地强化脱氮研究的空白,课题建立生物炭潮汐流人工湿地与砾石人工湿地,分析生物炭对潮汐流人工湿地污染物去除效果的影响,探究生物炭潮汐流人工湿地的强化脱氮特性。本文通过测定生物炭和砾石的物理化学性质、分析不同基质潮汐流人工湿地在长期运行条件下的复氧能力及对各污染物的总体去除效果、人工湿地潮汐运行周期内不同形态氮的转化降解特征及复氧规律,并对多水质参数与湿地脱氮规律进行线性耦合,分析污染物组成和负荷对潮汐流人工湿地脱氮效果的影响,得出以下结论:(1)生物炭和砾石的比表面积分别为780m/g和3.08m/g,对NH-N的等温饱和吸附量分别为1.411mg/g、0.702mg/g,对TP的等温饱和吸附量分别为0.62mg/g和0.142mg/g。(2)在水力负荷为0.27m/(m·d)、进水TN、NH-N、NO-N和NO-N浓度为25.16±1.10mg/L、22.12±1.43mg/L、2.21±0.26mg/L、0.15±0.18mg/L的条件下,生物炭潮汐流人工湿地和砾石潮汐流人工湿地对TN的去除率分别为86.92%和32.61%。由于具有更强的复氧能力,生物炭潮汐流人工湿地对NH-N实现了98.81%的高效去除,远高于砾石潮汐流人工湿地74.11%的去除率。生物炭人工湿地的出水NO-N浓度为2.55±1.84mg/L和10.08±2.15mg/L,生物炭可作为缓释碳源促进反硝化反应的进行,使生物炭人工湿地的出水NO-N浓度显著低于砾石人工湿地(p<0.05)。生物炭人工湿地对NO-N的去除率为88.09%,而砾石人工湿地的出水NO-N浓度显著高于进水(p<0.05),表明生物炭人工湿地的脱氮稳定性较强。(3)在第一阶段潮汐运行周期内,生物炭潮汐流人工湿地对NH-N的去除率为93.35%,由于生物炭释放碳源对反硝化反应有一定的促进作用,NO-N未出现明显的积累,硝化反硝化过程同步完成,TN的去除率为83.33%;由于复氧能力较差且缺乏内生碳源补给,砾石潮汐流人工湿地的NH-N去除率仅为49.61%,且NO-N出现明显的积累,TN去除率为31.26%。第二阶段潮汐运行周期中,生物炭人工湿地对NH-N的去除率提升至98.81%,TN的去除率提升至86.92%,砾石人工湿地对NH-N的去除率大幅提升,达到74.11%,TN的去除率提升至36.21%。(4)潮汐运行创造的氧环境可有效降低进水有机物浓度增加对NH-N去除的抑制作用,当进水COD/NH-N值为10.227.96时,生物炭人工湿地和砾石人工湿地对NH-N的单位面积去除量分别为5.15.91g/(m·d)和3.15.73g/(m·d)。由于有机物在反应前期就被高效降解,在进水COD/NO-N为94.6279.24、COD/TN为9.314.92的条件下,进水有机物对反硝化反应仍未起到显著促进作用。生物炭作为缓释碳源,可将出水COD/TN值由0.77.11提高到1.8903.92,弥补了碳源不足抑制反硝化反应的缺陷,进而强化了人工湿地对TN的去除效果,使出水TN浓度显著降低。(5)在进水TN负荷为6.22.53g/(m·d)时,生物炭潮汐流人工湿地和砾石潮汐流人工湿地对TN的单位面积去除量分别为4.43.95g/(m·d)和1.3.74g/(m·d),与进水负荷之间的线性拟合关系均较差。两组人工湿地对NH-N的去除具有显著差异(p<0.05),在进水负荷为5.18.07g/(m·d)时,生物炭人工湿地对NH-N的单位面积去除量为5.15.91g/(m·d),能有效抵抗进水负荷的波动,砾石人工湿地对NH-N的单位面积去除量为3.15.73g/(m·d),抵抗进水负荷冲击的能力较差。

关键词：潮汐流人工湿地生物炭生活污水强化脱氮

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生物制剂在水处理中的应用研究

生物制剂在水处理中的应用研究

作者：史红文湘潭大学

学位级别：硕士

生物制剂是从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术生产出的高效菌种，其中不仅含有各种特选类型的复合型微生物，还针对性地添加了酶制剂、营养物质和矿物盐，它被投放到废、污水中，可使系统内的微生物数量增加，提高污水处理的... 详细信息

生物制剂是从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术生产出的高效菌种，其中不仅含有各种特选类型的复合型微生物，还针对性地添加了酶制剂、营养物质和矿物盐，它被投放到废、污水中，可使系统内的微生物数量增加，提高污水处理的效率，且生物制剂的使用不会造成二次污染。本文选取可生化性较好的生活污水和毒性较高的焦化酚氰废水，用生物制剂进行处理，得出以下结论：对可生化性较好的生活污水，可采用直接投加的方式进行处理。试验结果表明，生物制剂处理生活污水的合适应用条件是：温度为20-30℃，pH值为7左右，生物制剂投加量为1mg／L。如温度为30℃，pH值为7，生物制剂投加量为1mg／L时，有机物降解的速率常数为0.26l／d，经过7天处理，生活污水中COD去除率较好，可达84.4％;经过15天处理，污水中BOD、总氮和浊度的去除效果也较好，去除率分别为88.2％、87.3％和93.5％;总磷的去除效果较差，去除率只有38.3％。要保证总氮有较好的去除效果，必须适当延长处理时间。对毒性较大的焦化酚氰废水，可将生物制剂接种于活性污泥，这样可提高污泥浓度和污泥的絮凝沉淀性能;引入莫诺特方程建立了反应器基质降解的数学模型，并测出其动力学参数。接种了生物制剂的SBR反应器，在温度为20℃左右，相同运行模式和进水浓度下，曝气6小时后，对废水中各种污染物的处理效果较未接种生物制剂的SBR反应器均有所提高：COD去除率平均增加9.5％，挥发酚去除率平均增加了0.6％，氰化物去除率平均增加了3.3％，氨氮去除率平均增加了35.1％;接种生物制剂后可提高反应器耐有机物冲击负荷的能力。

关键词：生物制剂生活污水酚氰废水序批式活性污泥反应器水处理

壳聚糖固定化包埋增强脱氮菌的稳定性和氮移除效率的研究

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壳聚糖固定化包埋增强脱氮菌的稳定性和氮移除效率的研究

作者：赵若瑾浙江农林大学

学位级别：硕士

本研究拓展了污水脱氮的思路与方法,并为该技术提供了一定的数据参考。选取实验室筛选培养出的一株新型的克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.,KSND)同步硝化反硝化菌作为菌种,采用壳聚糖为载体将其固定化制得壳聚糖菌小球(KSND-Chitosan,KSND-... 详细信息

本研究拓展了污水脱氮的思路与方法,并为该技术提供了一定的数据参考。选取实验室筛选培养出的一株新型的克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.,KSND)同步硝化反硝化菌作为菌种,采用壳聚糖为载体将其固定化制得壳聚糖菌小球(KSND-Chitosan,KSND-CH),并对其固定化效果及性能表征,研究不同影响因素下的细胞生长活力、稳定性、氮移除效率及重复批次回收利用效果等,并进一步考察固定化菌株对有机溶剂和金属离子的耐受性,最后应用于一体化净化设备中,考察固定化KSND-CH的实际应用效果。结果表明,固定化KSND-CH形态均匀成球状,KSND菌包埋在壳聚糖小球内部,且固定化过程对菌体活性无影响。研究表明,壳聚糖载体在不同p H条件下均可提高KSND的脱氮效果,且在酸性条件下对菌体的保护效果更好;固定化KSND-CH小球在含不同重金属离子Cu、Co、Mn、Fe、Zn污水中,以及含有苯胺、甲醇、甲醛、苯酚、四氯化碳等有机溶剂的污水中与游离菌脱氮效率相比都有显著提高,说明壳聚糖载体可帮助菌体抵抗外界不利环境的影响。固定化KSND-CH可重复利用,在人工废水和生活污水中进行了多批次试验,最大氨氮降解率分别为97%和86%。固定化KSND-CH在污水脱氮处理中使用效果显著优于应用中常见的海绵填料自固定化的KSND菌与游离KSND菌,在十五天的试验过程中可长期维持90%以上的氨氮降解率。固定化KSND-CH在一体化污水处理设备中的应用结果显示,试验过程的后期脱氮效率较高,可基本脱除污水中的氨氮。综上表明了固定化KSND-CH在生活污水生物脱氮中的应用有着很大的优势和前景,并显示出了其在其他类型废水中的应用潜质。

关键词：同步硝化反硝化固定化氮移除壳聚糖生活污水

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曝气生物滤池脱氮除磷性能研究

曝气生物滤池脱氮除磷性能研究

作者：易彪华中科技大学

学位级别：硕士

曝气生物滤池处理城市生活污水,具有处理能力强,负荷高,占地面积少,自动化程度高的特点。厦门市筼筜污水处理厂采用二级BIOFOR曝气生物滤池对厦门本岛的居民生活污水以及少量工业废水进行处理,实现了脱氮除磷的要求,出水水质满足《城镇... 详细信息

曝气生物滤池处理城市生活污水,具有处理能力强,负荷高,占地面积少,自动化程度高的特点。厦门市筼筜污水处理厂采用二级BIOFOR曝气生物滤池对厦门本岛的居民生活污水以及少量工业废水进行处理,实现了脱氮除磷的要求,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。本文对于曝气生物滤池对各种污染物的去除效果做了详尽的分析,并重点分析了曝气生物滤池脱氮除磷的性能。滤池运行的效果表明,包括CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷、SS的处理率分别能够达到65.21%、88.74%、86.33%、34.8%、41.02%和79.30%。其中CODCr、BOD5、氨氮和SS甚至能够优于一级A标准。 BIOFOR曝气生物滤池采用前置反硝化技术实现氮元素的气态转移。在回流比为1:1,温度22.8℃左右时,保证硝化提供碱度足量,碳源成为限制反硝化作用完成的关键。在BOD5/TKN低于1.44时,平均出水总氮超过20mg/L,在投加甲醇后,提高污水中BOD5/TKN,二级出水的总氮降至15.32mg/L。对于其他影响滤池脱氮功能的因素,例如进水底物浓度、有机负荷,以及滤池运行的性能方面,文章也都一一做了分析。根据曝气生物滤池的构造特点,选择采用化学药剂三氯化铁来沉淀污水中的磷酸根,实现污泥除磷的目的。文中对比分析了前置加药和后置加药除磷的效果,前置的除磷效果要优于生物滤池内除磷,相应的去除率能够提高16.97%,达到43.82%。生物滤池可采用普通冲洗和强力冲洗两种反冲洗方式,反冲洗的周期随着过滤时间增加而延长,一般反冲洗周期为DN池13h,CN池47h,DN池经过10.67h的过滤后进行反冲洗,滤后水水质更高,去除CODCr、SS浓度相应提升1.11mg/L和1.48mg/L。DN池气水冲洗流量分别为2600m3/h和100m3/h。最后,本文推导出曝气生物滤池降解有机污染物的动力学模型,其中,DN池为:204.075ce = co e ?θ,CN池为: ce = co e ?87.609θ。

关键词：生活污水曝气生物滤池脱氮除磷反冲洗动力学模型