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为解决传统生物脱氮除磷工艺需要分设多个处理单元,进行污泥回流和硝化液循环,基建与管路设备投资多,占地面积大,运行费用高等问题。本研究根据A/O工艺原理,在大量小试试验的基础上,设计了A/O一体化污水处理中试装置,并利用它进行了处理生活污水的中试试验。在进水流量为1 m3/h、污泥回流比为200%、总停留时间为5-8 h、水温为4-14℃的条件下,考察了该装置对生活污水的处理效果。在电子显微镜下分析了活性污泥微生物特征。此外,在与其它几种典型的生物脱氮除磷工艺进行对比的基础上,进行了A/O一体化装置处理生活污水的技术经济分析。试验结果表明：(1)A/O一体化装置在启动两周后开始稳定运行,进水中总磷、总氮、氨氮、CODcr、BOD5浓度分别为：4.2～12.9 mg/L.40～80 mg/L 8.96～30.68 mg/L、150～450mg/L、43～196 mg/L,出水浓度分别O～2 mg/L、10～20 mg/L、0～5mg/L、0～50 mg/L、0～20 mg/L,出水水质较为稳定,装置具备良好的耐冲击负荷能力；(2)稳定运行期间,装置对总磷、总氮、氨氮、CODcr、BOD5平均去除效率分别为86.7%、69.5%、80%、84.7%、84.9%,出水除总磷达《城镇污水污染物排放标准》二级标准外,总氮、氨氮、CODr、BOD5均达《城镇污水污染物排放标准》一级标准。(3)一体化A/O系统活性污泥中丝状菌较少,具有很好的污泥沉降性能。同时观察到大量钟虫和轮虫,说明污泥活性高、成熟,使得系统的运行效率高,处理废水效果稳定。(4)通过与同类工艺的比较可知,本设备处理废水能耗0.104kw·h/m3,节约了工艺污泥与混合液回流所需能耗,节能20%以上；本设备将好氧区、厌氧区与沉淀区紧密衔接,设备结构紧凑,处理吨废水占地面积1.3m2,减少占地面积9.1%-48%。(5)A/O一体化装置处理生活污水有污泥自动回流、操作简便、占地面积小、耐冲击负荷能力强等优点,可用于处理城市排水管网不能或难以到达的居民区、旅游景点以及小城镇等排放的生活污水。