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淹没式生物膜工艺和改良式A~2/O工艺是常见的污水处理工艺，本文以山东广饶县污水处理厂的淹没式生物膜工艺和改良A~2/O工艺为研究对象，分析其在处理城镇污水时的处理效能。首先，考察了两个工艺对主要污染物（碳、氮、磷）的处理效果及沿程浓度变化，并确定了两个工艺的最佳工艺运行参数；然后，根据对碳、氮和磷元素进行物料平衡分析，对两个工艺建立了污染物降解动力学方程式，并确定了降解动力学参数K；最后，对两个工艺的好氧池进行硝化细菌计数，分析好氧池硝化作用的原理。得到的结论如下：(1)山东省广饶县污水处理厂淹没式生物膜工艺出水浓度：COD51.8mg/L，TN20.49mg/L，TP0.80mg/L，平均去除率分别是73.8%，54.0%，69.1%；改良式A~2/O工艺出水浓度：COD52.6mg/L，TN17.8mg/L，TP0.81mg/L，平均去除率分别是73.7%，64.2%，68.7%。处理效能稳定，出水水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B排放标准。淹没式生物膜工艺中有机物和氮的去除主要发生在厌氧池中，磷的去除主要发生在好氧池中；改良式A~2/O工艺有机物和氮的去除主要发生在预缺氧池和厌氧池中，磷的去除主要发生在好氧池中。(2)对淹没式生物膜工艺和改良式A~2/O工艺在不同条件下的稳定运行，研究了水力负荷、COD容积负荷、C/N、C/P和温度对工艺处理效能的影响，得出了本实验条件下的最佳运行参数：水力负荷淹没式生物膜工艺14-19m~3/m~2·d，改良式A~2/O工艺6.0-7.7m~3/m~2·d；COD容积负荷淹没式生物膜工艺1.10-1.54kg/m~3·d，改良式A~2/O工艺0.4-0.8kg/m~3·d；C/N比4.3-4.8；C/P比70-90；温度为20-28℃。(3)通过对淹没式生物膜工艺和改良式A~2/O工艺碳、氮、磷的具体转化途径进行分析，建立系统物料平衡公式，根据物料平衡方程式，对淹没式生物膜工艺和改良式A~2/O工艺沿程污染物（碳、氮、磷）建立降解动力学方程式，并根据实验数据计算出污染物去除速率常数K。(4)通过对淹没式生物膜工艺和改良式A~2/O工艺中好氧池氨氮和硝态氮浓度的变化，总结出好氧池的脱氮原理。采用MPN计数方法，对两个工艺好氧池中硝化细菌进行计数，计数结果与通过化学指标得到的结论相一致：硝化细菌在好氧池中进行亚硝化和硝化反应，亚硝化细菌将氨氮转化成亚硝酸盐氮，硝化细菌将硝酸盐氮转化成硝酸盐氮。淹没式生物膜工艺的硝化效果不如改良式A~2/O工艺。