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本论文以模拟废水为研究对象,COD浓度为574.9mg/L-639.6mg/L,总氮浓度为93.73mg/L-117.6mg/L,pH=7-8；以A/O生物脱氮工艺对COD、氨氮和TN的去除效果为主要考察指标,进行了如下试验研究：(1)以缺氧好氧反应时间、回流比、污泥龄为主要控制因素,研究不同条件下A/O工艺的运行效果,确定A/O生物脱氮工艺的最佳运行工况；(2)在工艺运行参数优化的基础上,开展氨氮分解动力学试验和反硝化动力学试验,确定动力学参数；(3)向系统中投加悬浮填料,以强化A/O生物脱氮工艺的运行效果,分析对比投加填料前后运行效果的变化。在污泥回流比为100%,硝化液回流比为200%,泥龄为15d,MLSS为3000-3500mg/L,曝气池溶解氧为2.0-3.5mg/L的条件下,研究缺氧好氧反应时间对污水的处理效果。研究结果表明：缺氧好氧反应时间的改变对COD的去除率没有影响,但对TN的去除率影响较大,增大缺氧池反应时间至6h可使TN去除率达到80%以上,此时出水COD、氨氮平均浓度分别为21.99mg/L、3.9mg/L。改变系统的污泥回流比和硝化液回流比进行试验,回流比对COD、氨氮去除的影响不大,但对总氮的去除率有较大影响,在污泥回流比和硝化液回流比分别为100%和200%时,A/O对总氮的去除率高达80%以上,过高的回流比反而不利于系统对总氮的去除。调整泥龄分别为5d、10d、15d、20d,泥龄对COD的去除影响不大,延长泥龄将提高A/O工艺对氨氮和总氮的去除效果,可控制反应系统的合理泥龄为15d。A/O生物脱氮工艺中氮的转化呈现如下规律：氨氮浓度沿程降低,亚硝酸盐氮出现峰值后逐渐降低,而硝酸盐氮浓度整体上呈现逐渐上升的趋势,总氮浓度沿程降低,最终出水氮的形态主要以硝酸盐氮的形式存在,约占81.81%,氨氮和亚硝酸氮所占的比例很小,分别为13.86%和0.33%。氨氮降解反应级数n=0.786,反应速率常数k=0.644；反硝化静态试验在C/N为6时,反硝化的动力学曲线可分为3个阶段,反硝化速率分别为7.10mg/(g·h)、14.64mg/(g·h)、2.12mg/(g·h)。控制A/O生物脱氮工艺在最佳运行工况下,在A/O系统中投加悬浮填料并且挂膜完成后,A/O工艺对COD、氨氮、总氮的去除率较传统A/O工艺有所提高,分别高于96%、95%、87%平均出水COD、氨氮、总氮浓度分别为18.04mg/L、1.96mg/L、12.78mg/L。