试验进水COD浓度值为24.1~68.3 mg/L，平均值42.5 mg/L，低于设计进水水质；尤其是进水 BOD5/COD只有 0.2，比设计值的 0.25 偏低。出水 COD 平均值为 15.4 mg/L，平均去除率为 57.9%，高于常温下的去除率，而出水 BOD5 平均值小于 2 mg/L。出水达标率为 83.8%。试验期间，为了满足脱氮需求，在缺氧池投加了一定量的乙酸钠作为碳源，由图 3 可以看出，投加碳源并不影响系统对 COD 的去除率。说明该系统的生化能力对易降解有机物有很强的去除效果，低温对 BOD5 的去除并没有造成恶劣的影响。丛学志等采用倒置 A2O-MBR 工艺在低温条件下处理生活污水，出水 COD 也能稳定达到 20 mg/L 以下。

         根据前者研究成果，结合本试验结果，可以得出，低温对 MBR 工艺处理易降解有机物并没有显著的抑制作用，系统微生物有很强的抗冲击负荷能力。

       

2.4    低温下 NH3-N 的去除分析

          氨氮的去除效果如图 4 所示。氨氮的去除是自养硝化菌利用氧气作为电子受体，将氨氮氧化成硝酸盐。硝化菌对温度极度敏感，当温度小于 15℃时硝化菌的活性大幅降低，同时硝化速度明显下降，温度低于 5℃时硝化菌基本停止生命活动。

        

         从图中看出，氨氮去除效率总体比较平稳，但在 10 月底到 11 月初随着进水氨氮升高，导致出水氨氮升高，去除率陡然下降到 77.7%。分析原因为，进入 10 月底北京气温和水温明显降低，河道中微生物活性减弱，水体对氨氮的自硝化能力相应降低，所以从 10 月底到 12 月系统进水中的氨氮维持在 13.75±2.12 mg/L。同时，水温的降低和进水氨氮的升高对系统中的微生物也造成了一定的冲击，致使出水氨氮升高。随着试验的进行，通过对溶解氧的调控，系统中微生物逐渐恢复活性，氨氮去除率升至 95.6%，出水氨氮到 0.51±0.06 mg/L。郑建国等研究的低温 A/O-MBR 工艺启动试验同样证明了这一结果。通过以上分析可以得出，在 MBR 工艺中因污泥停留时间长，硝化菌抗冲击负荷能力强，可以强化低温下系统对氨氮的去除效果。

2.5      低温下 TN 的去除分析

          对 TN 去除的影响因素有很多，如污泥龄、溶解氧、碳源以及混合液回流比等，本次试验仅对低温下同一回流比的不同碳源投加量对脱氮的影响进行研究对比，膜池-好氧池回流比为 600%，好氧池-缺氧池回流比为 300%。

因进水 COD/TN 仅有 3 左右，不能满足正常生物脱氮对碳源的需求，所以需要外加碳源。本试验所选碳源为乙酸钠。根据图 5 所示，TN 的去除效果与氨氮的去除效果规律相似，均因气候变化，受水温的影响而导致去除率降低。

          

         从图中可以看出，在 8 月初到 9 月底，投加碳源的 C/N 为 4，进水总 TN 为 13.13±3.21mg/L，去除率保持在(81.1±5.3)%，出水 TN 可以控制在 2.51±1.34 mg/L。进入 10 月，随着水温降低，自然水体的反硝化速率受到抑制，系统进水总氮升高，去除率也明显降低。进水 TN 为 14.99±2.64 mg/L，去除率下降到(58.1±4.4)%，出水 TN 升高在 5.16±2.31 mg/L。为应对水温降低，调整投加碳源的 C/N 为 6，试验结果表明，低温抑制 TN 的去除，通过增加 C/N，可以强化稳定 TN 的去除。TN 去除率明显上升到(73.1±3.6)%，出水 TN 可以控制在 4.24±2.11 mg/L。佐证了侯红娟等研究的 C/N 对脱氮的影响结果。结合进水 COD 和进水 TN 的数据，因低温影响，脱氮的 C/N 从 5.5 增加到 7，强化脱氮效果显著。根据薛涛等的研究成果，本试验结果即使在高污泥龄、高回流比、低溶解氧的条件下，MBR 工艺也能充分利用系统碳源，强化生物脱氮效果。
3     结论与讨论

      (1)低温对 MBR 膜的通量影响较大，SF 从 8 月份的 4~5 降低到 12 月份的 1 以下。

      (2)低温对 COD 的去除影响不大，出水 COD 可稳定达到 20 mg/L 以下，MBR 工艺对 COD 的去除具有较强的耐冲击负荷能力。

      (3)通过对溶解氧的调控，低温下系统可自行恢复对 NH3-N 的去除效率到 95.6%，长污泥龄可以强化硝化菌的抗冲击负荷能力。

      (4)低温对 TN 的去除影响较大，在高污泥龄、高回流比、低溶解氧的条件下，可以通过调整 C/N，稳定强化系统对 TN 的去除效果。