| 两种工艺在连续运行过程中对NH-N去除能力差异明显，通过批次试验进一步探讨生物膜的硝化能力，三个区段的生物膜氨氧化能力的如图6所示，A反应器好氧区生物膜为A，B反应器缺氧区和好氧区生物膜分别为B1、B2。
图6.三种生物膜氧化NH-N速率比较
Fig6.NH-Nremovalratebythreekindsofbiofilm
从上图中可以看出B反应器的缺氧区生物膜氨氧化能力相比好氧区生物膜几乎可以忽略不计，A反应器中和B反应器好氧生物膜都具有氧化氨氮的能力，如图中所示，两级接触氧化的好氧生物膜的氨氧化能力要大于单级接触氧化工艺中的好氧生物膜。单级好氧接触氧化工艺中的生物膜能够在9h内将20mg/L浓度的NH-N去除到检测限以下，平均氨氧化速率为1.09×10g/(g·h)。而两级接触氧化工艺中的好氧生物膜在3h就完成了对氨氮的氧化过程，平均氨氧化速率为4.50×10g/(g·h)，是单级好氧生物膜氨氧化速率的4倍以上，李先宁等人在研究水耕植物过滤法净水系统底泥的硝化潜力的试验中，测定了该净化系统底泥的最大氨氧化速率为仅4.76×10g/(g·h)，远远小于本实验生物膜系统的氨氧化速率，这表明生物膜接触氧化工艺能够极大地提高净化系统的硝化能力，而其中缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺具有更大的优势。
与类似生物接触氧化工艺的研究相比，本试验研究的生物接触氧化工艺在河流原位治理中的应用具有更大的实际意义。周婷等人利用沟渠式生物接触氧化工艺处理含30-40mg/LNH-N，120-180mg/LCOD的村庄面源模拟废水的试验研究中，取得了80%以上的NH-N去除率，但废水在沟渠式接触氧化系统中的停留时间长达4-5天。Li等人利用分段进水的生物接触氧化工艺处理滇池流域的污染河水，在进水NH-N浓度为10-30mg/L，COD浓度为50-180mg/L，水力停留时间为5.4h，水温在18-25℃条件下对COD和NH-N的平均去除率分别达到了66.5%和66.2%。王荣昌等人研究悬浮载体生物膜反应器对清华大学校园内污染河流废水的修复，经过25天运行，在进水COD浓度为70-100mg/L，NH-N浓度为8-20mg/L，水温为15-20℃，水力停留时间为1h的条件下，该反应器对COD和NH-N的平均去除率分别为56.9%和76.0%。相比之下，本研究中的两级式生物接触氧化工艺对COD和NH-N都具有最高的平均去除率，另外它还具有能够适应进水有机物浓度负荷变化，对NH-N的去除也更加稳定的优点。
综上所述，本研究中缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺不仅能够有效地去除模拟河流废水中的有机物，实验结果证明，它还能够强化生物接触氧化系统对氨氮的降解能力，与其它类似生物接触氧化工艺相比具有更高的COD和NH-N去除率，缩短了氨氮降解的水力停留时间。另外，缺氧/好氧两级接触氧化工艺利用缺氧过程降解有机污染物，整个工艺所需要的曝气量大大减少，在很大程度上减少了能量的消耗。这使得其在实际的河流原位治理中具有更大的实用价值。
3.结论
①在进水COD浓度为150-350mg/L范围内，生物接触氧化工艺对能够非常有效地去除污水中的COD，单级接触氧化工艺和两级接触氧化工艺对COD的平均去除率分别为82%和92%，其中两级式接触氧化工艺中的缺氧区去除了进水中大部分COD。
②两级式接触氧化工艺中缺氧区对进水中有机物的高效去除强化了好氧区生物膜对氨氮的氧化能力。该工艺中好氧区生物膜20℃时氨氧化速率为4.50×10g/(g·h)，相同条件下单级生物接触氧化工艺中的好氧生物膜氨氧化速率仅为1.09×10g/(g·h)。
③在进水NH-N浓度为18-36mg/L的范围内，缺氧/好氧两级接触氧化工艺有效地提高了生物接触氧化工艺对氨氮的去除率，其对氨氮的平均去除效率达到83%，而单级接触氧化工艺在同等条件下对氨氮的去除率仅为32%。另外相比单级接触氧化工艺，两级接触氧化工艺需要的耗能更少。
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