随着生态文明建设的持续推进,城镇污水处理厂出水中污染物排放标准日益严格,总氮已成为大多污水处理厂执行新标准的主要制约指标之一。总氮的去除依赖生物转化过程实现,其中的生物反硝化效果直接与污水中碳源类别和含量（C/N比）有关。因此,管理提标和工程提标是城镇污水厂总氮去除提升的两种相辅相成的途径。投加外碳源成为提升寡碳源污水脱氮效果直接有效的方法,但传统碳源（液体药剂）在投加成本、释碳效能、利用高效性以及出水水质稳定性保障等方面均存在不同程度的局限。近年来,以农业废弃物资源化利用的固体碳源性能优良、价格低廉,能提高反硝化效率,成为研究热点之一。基于太湖流域某改良AAO工艺污水处理厂低碳源污水处理中脱氮提质增效问题,进行了原水超越进入缺氧池辅以乙酸钠投加（M2）与单独投加乙酸钠（M1）的2种工况对比研究,在对该污水处理厂原水中内碳源充分挖潜利用的基础上,开展了玉米芯固体碳源的碳氮释放能力、浸出液组分等分析;通过玉米芯添加的模拟废水SBR反应器小试实验,探究了不同投加量、进水p H值对脱氮效果的影响;进而,基于污水处理厂的实际废水,开展了玉米芯作为固体外碳源的连续流AAO反应器实验研究,分析了内回流比、好氧池溶解氧对运行效果的影响,以及缺氧池活性污泥的脱氮动力学等。主要研究结果如下:（1）进行了两种方式（M1和M2）补充碳源的生产性实验研究,开展了主体单元主要水质指标、污泥性能及微生物特性的检测。两种方式下,COD和氨氮的平均去除率分别约为90%和99%,出水平均浓度均低于“苏州特别排放限值”,出水中总氮平均浓度分别为7.99、12.35 mg/L且差异显著（P＜0.05）,均优于一级A标排放标准,但原水超越补充碳源的方式难以稳定满足“苏州特别排放限值”的要求;微生物群落特征分析表明,不同方式未显著影响活性污泥微生物多样性与功能菌属丰度,原水超越将进水中的原生碳源较好地挖掘利用。M2处理成本较M1降低约0.20元/m~3污水。（2）对玉米芯固体碳源的释放特性进行研究。综合考虑“苏州特别排放限值”与较高的能耗,探索了农业废弃物玉米芯作为外碳源的可行性。玉米芯中可溶性物质在144小时内几乎全部释放,浸出液中COD累积释放量为97.55mg/（L·g）,氮素累积释放量仅为0.69 mg/（L·g）,不会增加污水处理系统的氮负荷,释放实验中色度最高值约为36倍;浸出液中各金属元素的含量较低,且含有大量低分子量酯类、醛类、酮类等物质,其结构较为简单,易于被微生物代谢利用并实现生物脱氮的强化。（3）对玉米芯装填的低C/N模拟生活污水SBR反应器脱氮性能进行研究。玉米芯固体碳源最适投加量为15 g/L,实验条件下,出水总氮、氨氮和COD平均浓度分别为6.16 mg/L、0.75 mg/L、28.09 mg/L,平均去除率分别为79.47%、97.32%、73.25%,固体碳源的有机物释放量与脱氮微生物的消耗量达到动态平衡,实现处理效果的最优化。不同的进水p H条件下,出水氨氮、COD和硝酸盐氮的去除情况未随进水p H的不同而发生明显波动。（4）对玉米芯装填的实际废水连续流AAO反应器脱氮性能进行研究。研究结果表明:本实验中生物强化脱氮碳源投加的适宜方式为乙酸钠+玉米芯,该系统稳定运行的适宜控制条件为:玉米芯装填2.5 g/L、乙酸钠液体25 m L/d、R=200%、好氧池末端DO=2.0 mg/L,此时总氮的去除率最高可达80%以上,氨氮与COD的去除率高于90%。缺氧池活性污泥脱氮动力学分析发现,整个反硝化过程呈现出不同速率的阶段,悬浮污泥与玉米芯体系中微生物对原水中碳源与玉米芯碳源的利用效率存在差异,缺氧池中形成了由两者组成的可快速持续脱氮的污泥体系。本课题来源为企业委托横向科研项目“污水处理厂提标关键（总氮）对策与研究（ws 03 2020 fw 096）”,依托实际城镇污水处理厂TN提质增效展开了城镇污水处理厂运行优化及外碳源调控技术研究,课题研究可为城镇污水处理厂TN提标的管理提升提供一定的理论支撑,具有良好的实际意义。