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本文采用分段进水A/O工艺处理高氨氮城镇生活污水,考察了曝气量和C/N比对系统脱氮除磷性能的影响,探索了系统内水质沿程变化规律,分析了实际脱氮率与理论脱氮率产生差距的原因。另外,针对除磷率较低的问题,采用化学除磷强化其除磷效果,利用聚合氯化铝的药剂吸附饱和现象,进行复配除磷研究,以期达到同步高效脱氮除磷的目标。主要结论如下：1.不同曝气量对系统有机物、TN和TP的去除效果影响较小,进水碳源成为限制脱氮除磷效果的关键因素。当曝气量为0.5m3/h时,通过对各好氧区的DO浓度进行优化分配,氨氮去除率达到了95%以上,系统发生了同步硝化反硝化,TN去除率在一定程度上有所提高。在氨氮浓度不变的情况下,不同C/N比对COD和氨氮的去除影响不大,而随着C/N比的升高,TN和TP去除率基本呈现线性增长趋势,出水硝态氮和TP浓度越来越低。考虑到碳源过量对硝化效果的负面影响,C/N比并非越高越好,需要确定一个最佳的C/N比范围。2.通过对系统pH、DO、COD、 NH3-N、NO2-N、NO3-N、TN和MLSS沿程变化规律的考察：发现进水在各级缺氧区进入,由于稀释、同化作用、反硝化脱氮作用,大部分易生物降解有机物被去除,缺氧区COD浓度均在40mg/L以下,为硝化反应创造了有利条件；曝气量较高时,氨氮在各好氧区基本能被完全硝化,出水氨氮浓度可达到0.5mg/L以下；由于进水C/N比较低,有机碳源不足导致各级缺氧区反硝化不完全,各级缺氧区和好氧区的硝酸盐浓度逐级升高；在低DO条件下,好氧区发生了TN损失,证明了同步硝化反硝化的发生；进水稀释作用使系统内污泥浓度逐渐降低,但平均污泥浓度提高,在不增加二沉池固体负荷的情况下,处理效率提高了30%以上。3.协同除磷研究表明复配后除磷效果最优且最经济,投加化学絮凝剂后平均除磷率可达到91.95%,出水TP浓度可达到0.5mg/L以下,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。化学除磷对COD的去除表现为协同作用,对氨氮的去除则为拮抗作用。因此,实际应用时需优化絮凝剂投加量及反应条件以达到同步高效脱氮除磷的目的。