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城市污水处理属于能耗密集型行业,能耗大、运行费用高等问题阻碍了我国污水处理厂的建设与运行。污水处理厂曝气系统电耗占全厂总电耗50%-60%,是全厂节能的关键。AOSD (automatic oxygen supply device)是一种新型智能化曝气控制系统,以溶解氧和温度为控制参数,自动控制曝气时间,可最大限度节约曝气能耗。A/O工艺是一种成熟的污水处理工艺,将AOSD应用于A/O工艺中是一个创新的工艺思路,研究该工艺对于提高污水处理效率降低处理成本有着重要的现实意义。本研究以AOSD智能化曝气控制A/O工艺(I-A/O)为实验组,以连续曝气A/O工艺(C-A/O)为对照组,研究了I-A/O系统启动期运行情况以及进水NH4+-N浓度、混合液回流比和水力停留时间(HRT)对其污染物去除性能影响,主要结果如下：(1)设计并试验了I-A/O系统,其启动周期短,污染物去除效果良好。启动周期为15 d,系统对CODCr、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到90.44%、94.10%和89.80%。I-A/O系统具有良好的TP去除效果(91.76%),而C-A/O系统无显著TP去除效果。(2)进水NH4+-N浓度对I-A/O系统和C-A/O系统的脱氮性能影响显著。当进水NH4+-N浓度分别为35 mg/L、55 mg/L和80 mg/L时,I-A/O和C-A/O两个系统CODCr去除率无显著变化；进水NH4+-N浓度对I-A/O系统NH+-N去除率影响显著,但对C-A/O系统NH4+-N去除率无显著影响；TN去除率受进水NH4+-N浓度影响显著,尤其当进水NH4+-N浓度为55 mg/L和80 mg/L时,I-A/O系统对TN去除率分别比C-A/O系统高15.15%和22.87%,I-A/O系统内存在短程硝化反硝化；与C-A/O系统相比,I-A/O系统能够节省鼓风曝气系统38%-55%的电耗。(3)进水MH4+-N浓度对I-A/O系统TP去除率影响显著。当进NH4+-N浓度由35 mg/L升高到80 mg/L时,TP去除率由92.47%下降至69.44%。I-A/O系统的除磷途径为,缺氧池内发生磷的释放和PHB合成,好氧池曝气阶段发生好氧吸磷,不曝气阶段发生反硝化除磷,同时消耗大量PHB。进水氨氮浓度升高使缺氧池内硝态氮浓度增大,从而磷的释放受到抑制,最终导致系统TP去除率降低。(4)通过调整混合液回流比和HRT运行参数,优化I-A/O系统的运行。设置混合液回流比为200%、300%和400%,HRT为10h、12h和14h,结果表明在混合液回流比为200%,HRT为12h时,I-A/O系统的运行较为优化,能量消耗合理,各目标污染物的去除率都较高。