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随着居民生活水平的提高,对水环境的要求越来越严格,污水排放标准不断提高。针对高氨氮、低碳氮比、较高含磷的生活污水的处理,传统生物处理工艺已不能满足一级A的排放标准,急需对其升级改造或开发高效低耗的新型同步脱氮除磷工艺。本试验采用改良内循环式多级A/O工艺,研究了流量分配比、溶解氧对工艺系统处理高氨氮、低碳氮比、较高含磷生活污水的性能影响,并对工艺系统的各段水质变化和微生物群落结构进行了研究。主要结论如下:(1)在进水总流量为3.6 L/h、水温保持在22±1℃、HRT为12h、SRT为15d、内回流比为100%、外回流比为50%的工况下,在1.5mg/L的溶解氧浓度下,研究了1:1:1、2:1:1、3:2:1、4:2:1这四个不同的流量分配比对工艺系统性能的影响,结果在流量分配比为2:1:1时,工艺系统的处理效果最佳,出水COD平均浓度为25.7mg/L、氨氮平均浓度为0.96mg/L、总氮平均浓度为12.41mg/L、总磷平均浓度为0.44mg/L,平均去除率分别为92.87%、98.40%、80.95%、93.23%,全部满足一级A标准;在流量分配比为2:1:1下,研究了溶解氧平均浓度分别为1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L和2.5mg/L对工艺系统性能的影响,结果在溶解氧平均浓度为1.0mg/L时,工艺系统能够使出水高效低耗的达到一级A标准,出水COD平均浓度为22.7mg/L、氨氮平均浓度为1.08mg/L、总氮平均浓度为9.80mg/L、总磷平均浓度为0.39mg/L,平均去除率分别为93.74%、98.21%、85.17%、94.06%。(2)在最佳工况下研究工艺系统的各段水质发现,在工艺系统的稀释作用、污泥吸附、微生物新陈代谢、反硝化脱氮以及厌氧释磷等作用下,进水进入系统后,六个水质指标(COD、氨氮、总氮、亚硝态氮、硝态氮、总磷)均大幅度降低;A池的COD、氨氮、总氮、亚硝态氮、总磷比同级O池的略高;由于O池良好的硝化作用,O池的硝态氮比同级A池略高;三级反应器O池的六个水质指标沿水流方向呈现不同幅度降低的趋势,第三级反应器O池的COD、氨氮、总氮、硝态氮略高于出水,亚硝态氮、总磷略低于出水。(3)以16S rDNA宏基因测序技术为研究手段,对接种污泥、最佳工况下改良工艺系统的活性污泥、原工艺系统的活性污泥的微生物群落结构进行对比研究,比较其群落结构变化,结果表明,改良工艺系统的微生物绝对优势菌群为变形细菌门(Proteabacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),另外放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)为相对优势门类;优势微生物菌属为动胶菌属(Zoogloea)、Candidatus Accumulibacter。