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随着我国改革开放的逐步深入,人民生活水平逐步提高,城市污水的排放量也随之增加,城市污水的水质也发生了显著变化。城市污水处理厂在设计时,只能根据以往的水量、水质资料进行设计和选择处理工艺,从而大大影响了最优处理工艺的选择性。同时,各个城市的产业结构正在发生变化和调整（比如“退二进三”、“腾笼换鸟”）,由于缺乏对工业企业数量变化对来水水质产生影响研究,从而在一定程度上影响了新建污水厂的选址及功能定位。节能降耗一个国家、一个行业以至于一个污水厂都必须准守的准则,随着污水处理率的提高,污水处理所占的能耗也必将越来越大。污水处理的高能耗、高成本,也导致很多地方的污水处理厂“建得起,用不起”（如经济不发达地区）或者长期闲置,或开开停停,因此,欲使污水处理厂走出困境,只有提高处理效率,降低能耗,节省费用,才有可能在完成污水处理厂使命的同时保证其可持续发展。针对上述现状,本文提出通过收集全市各个行政区的污水处理厂近年来的进口、出口监测数据信息,分析探索全市污水水质特征、推导适合本市的污水处理工艺、分析产业结构调整对排放污水的影响以及通过数学模型模拟提出进一步提升脱氮除磷能力和效率。本课题选择覆盖广州所有行政区域的16家污水处理厂,对12年来每年度的COD、氨氮、TP等三项主要指标的年均浓度值,以及2个典型行政区域各1家污水处理厂（工业企业数量逐年减少或增加）12年来每个季度的PH、COD、氨氮、TP等9项指标监测数据进行综合分析,同时利用ASM2D数学模型进行模拟计算。相关结论如下:1.全市污水水质特征:COD处理前浓度基本维持在200-300mg/L之间,变化幅度不大,但在2009、2010年两个年份达到年平均浓度最高峰,2011年之后基本呈逐年下降的趋势;NH3-N处理前浓度基本维持在15-19mg/L之间,浓度变化幅度不大,2006年达到全市年平均浓度最高峰之后,从2007年开始呈现比较明显的逐年下降的趋势;TP处理前浓度变化幅度较大,规律性不明显,2007至2013年的8年间呈逐年走高的趋势,2014年之后浓度有所回落;碳氮比及碳磷比值分别为15.83、79.66,表明全市污水中碳源比较充分,能夠保障反硝化的需要。2.经统计分析,基本可以推论出最适合广州地区采用的污水处理工艺类型为“改良A2/O工艺”。3.从监测数据浓度变化规律上看,甲污水厂的NH3-N、TP、LAS、动植物油、石油类等指标年均浓度在2009年以后均有所升高,乙污水厂NH3-N项目年均浓度明显下降,表明广州市工业发展及迁移对产生的污水水质有较为直接、明显的影响。4.结合某污水处理厂近两年的工艺运行参数,通过ASM2D数学模型模拟,建议通过污水处理控制精细化、机械化、信息化及升级改造处理工艺（选择诸如MBR、CMF及SMF）等手段开展提标改造、提升脱氮除磷的能力和效率。