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多级AO工艺是基于A2O工艺改进的多点进水的污水处理工艺,具有碳源利用率高、处理效果好、运行费用低等优点。但作为活性污泥法的一种,该工艺在低温条件下会出现出水不达标的现象,寻求低温条件下多级AO工艺运行的强化措施十分必要。目前,活性污泥法处理低温污水的调控措施主要有外加措施或工艺调控两种方式,尚未见针对于多级AO工艺的系统研究。本研究通过小试试验,分别考察外加措施和工艺调控强化对多级AO工艺处理低温污水效能,在此基础上,进行强化工艺的筛选和组合,并进行连续动态试验优化和验证,以确定多级AO工艺处理低温污水的调控措施。通过小试试验,考察了投加硝化菌或填料强化脱氮方式、同步或后置化学除磷的强化除磷方式等外加强化措施对多级AO处理低温污水的影响。试验结果表明:单次投加硝化菌强化脱氮效果持续时间有限,仅能维持12 d左右,而外加组合或悬浮填料均能持续有效强化脱氮效果。同步或后置化学除磷均能有效提高除磷效果,保证出水达到0.5 mg/L的标准。但相比于使用聚合氯化铝作用的后置除磷,采用硫酸亚铁同步除磷,具有药剂成本低、处理流程简单等优势,适宜作为多级AO处理低温污水的强化除磷手段。进一步通过小试试验,考察了污泥回流比、混合液回流比、缺氧好氧容积比、排泥周期、溶解氧（DO）等工艺调控措施对多级AO处理低温污水的影响。试验结果表明,污泥回流比和混合液回流比对多级AO处理低温污水无明显强化效果,而降低缺氧好氧容积比和排泥周期的优化可有效强化脱氮效果。在缺氧好氧容积比为0.40,排泥周期为24 d,好氧区DO均控制在3±0.5mg/L时具有最佳的处理效能,此时多级AO工艺出水COD、NH4+-N、TN和TP浓度分别为23、1.04、10.49和1.41 mg/L。通过上述研究,确定多级AO处理强化低温污水的组合措施为:控制缺氧好氧容积比0.40,排泥周期为24 d,使用投加量为Fe/TP为1.5的硫酸亚铁进行同步除磷。在此条件下,同时控制混合液回流比为50%:150%,污泥回流比为60%,进水配比为60%:40%,好氧区DO为3±0.5 mg/L。此时多级AO工艺出水COD、NH4+-N、TN、TP和SS平均浓度分别为24、0.55、10.38、0.35和8 mg/L,满足一级A排放标准。