随着国家和地方污水排放标准逐步严格,对太湖等重点流域地区相应提高了污水排放标准,许多城镇污水厂需改造处理工艺以满足稳定达标排放的要求。昆山市北区污水处理厂采用改进型的A-A²/O工艺,存在着工艺运行效果不稳定,出水总氮偏高等问题。通过课题研究:一、对污水厂一期工程2006年1月1日至2008年12月31日三年日常监测数据从污水厂运行的稳定性、污水可生化性分析、温度的影响、C/N比和C/P比的影响及同化作用的影响等五个方面进行了宏观的整体分析;二、2009年7月至2009年8月,对A-A²/O主体工艺进行7天8次全流程采样监测和分析;三、在2009年12月到2010年1月,进行11次生物除磷的动力学试验。得出以下主要结论:1、目前各主要水质指标累积达标率不高;进水水量有一半以上的时间处于水量不足或超负荷运转之中;系统对氮去除不稳定;对TP的去除比较稳定。COD、NH₃-N、TN和TP等的运行负荷没有超出系统的承受能力,系统的处理能力还有富余。系统比较适宜的容积负荷范围为0.7～1.3KgCOD/m³.d,此时系统去除率在90%上下;2、夏季污水厂的运行效果除NH₃-N外的各项指标均好于冬季;冬季进水TP负荷增大会增加出水水质恶化的风险。3、随着C/N比的增大,TN去除率降低。C/N比对TP的去除没有明显的限制作用;4、TN容积负荷主要集中在0.06～0.12 KgTN/m³.d之间。TP容积负荷主要集中在0.001～0.012 KgTP/m³.d之间;好氧区第一廊道的前半段改变为缺氧运行方式后,没有起到反硝化作用,反硝化作用有待加强。5、系统同化作用对氮磷的去除不可忽视,同化脱氮和同化除磷分别占平均进水中TN和TP的12.46%、34.22%;6、分别在厌氧池、缺氧池、好氧池第一二廊道和好氧池第三廊道建立了生物除磷动力学方程。并计算了各反应池的有机物代谢速率以及厌氧池有机物代谢方程;7、进行动力学试验期间,污水厂PAOs的厌氧释磷不稳定;好氧吸磷速率均值为0.0055 mg PO₄^3--P/（gVSS.h）;缺氧吸磷速率均值为0.0036 mgPO₄^3--P /（gVSS.h）,缺氧区中DPB只占反硝化细菌中很小的一部分。生物除磷效果不佳,主要原因可能为进水中含有Cu²⁺等重金属离子,使PAOs数量减少、活性降低。试验所有结论对污水厂的稳定运行有着重要的理论和实践意义。