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水环境是生命赖以生存的基础,而随着经济的高速发展,人类对于水环境的影响也越来越显著。近年来我国不断加强对环保方面的投入,同时制定了高标准的污水处理标准,这对于很多沿用传统工艺的处理厂是一个巨大的挑战,本文针对目前已经在我国广泛普及的A2/O工艺,基于国际水协会(IWA)发布的ASM2d模型,并在此基础之上加入生物除磷代谢模型形成新的耦合模型,利用BioWin软件平台分析和预测在A2/O工艺处理过程中的水质变化。同时结合正交试验的结果,讨论了在不同C/N下A2/O工艺对目标去除物的最佳工况。本文的耦合模型对磷的描述基于PAOs细胞内聚合物PHA、Poly-P及糖原XGLY形成及降解的基础上,不同于ASM2d中对宏观表象生长速率的依赖。引入开关函数表明环境对代谢过程产生的抑制作用,在物料平衡方程的基础上对各组分的变化进行描述。针对模型中的动力学参数与化学计量学参数进行灵敏度分析,对灵敏度较高的参数进行系统的调整,提高模型中模拟值与实测值的吻合度。利用已经校核完毕的耦合模型展开动态模拟,研究不同控制手段对单一目标去除物的削减规律,同时结合正交试验的分析结论,确定在不同C/N下A2/O工艺的最佳运行工况点:在低C/N下,水力停留时间为12h,内回流比取100%。污泥回流比取50%,溶解氧水平保持为B水平;在高C/N下,水力停留时间为8h,内回流比取150%。污泥回流比取75%,溶解氧水平保持为C水平。并在已经确定的最优工况下,研究不同负荷下最优工况对水质变动的抗冲击负荷能力,分析A2/O各反应段物质去除规律,讨论了在相应条件下耦合模型对实测值的模拟效果。结果表明最优工况下A2/O工艺能适应较大的水质波动,同时耦合模型具备较好的模拟预测效果,对实际水厂运行有指导和借鉴意义。