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针对我国污水处理厂出水氮、磷难达标(《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中一级A标准),且提标改造投资成本高的问题,本研究以模拟生活污水为处理对象,对SBR(Sequencing Batch Reactor)工艺的流程和运行条件进行优化,并利用粉煤灰吸附性能强化SBR工艺的脱氮除磷效能。不需改扩建及低投资成本条件下,实现出水稳定达标。SBR工艺的最佳运行工况为厌氧90min、好氧110min、缺氧40min和好氧60min,COD、TP和TN的去除率分别在89%、78%和84%以上。最佳的曝气量、污泥龄(Sludge residence time,SRT)、容积负荷(Volume loading)分别为0.7mg/L、0.4kg/(m3·d)和12d。SBR在最佳的运行条件下,出水COD<40mg/L、TN<10 mg/L,但TP>0.72mg/L,仅通过优化SBR运行条件无法同时实现出水氮、磷浓度达到一级A标准。基于SBR工艺最优运行条件下,通过投加粉煤灰(Fly ash)强化SBR工艺的脱氮除磷能力,可使出水水质稳定达到了一级A标准,出水COD、TP和TN浓度分别为35.6mg/L、0.38mg/L和6.6mg/L。投加粉煤灰能提高微生物对各基质的利用率,促进各生化反应的进行,降低污泥的Zeta电位,提高污泥中TP和NAIP(Non inorganic apatite phosphorus,NAIP)的含量。其中硝化速率从1.36 mg/(g MLVSS·h)提高到了1.87 mg/(g MLVSS·h),反硝化速率从3.38 mg/(g MLVSS·h)提高到了4.94 mg/(g MLVSS·h),吸磷速率从2.57 mg/(g MLVSS·h)提高到了2.82mg/(g MLVSS·h),而释磷速率变化不大,Zeta电位从35.3m V降低到了16mv,污泥中TP和NAIP分别增加34%和54%。