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目前传统的城市污水处理技术对氮、磷的去除比较复杂，需要涉及硝化、反硝化及释磷和放磷等多个生化过程，造成处理工艺流程复杂、构筑物繁多。而且上述每一个过程的目的不同，对微生物组成、基质类型及环境条件的要求也各不相同。这些问题使得传统脱氮除磷工艺皆存在硝化作用不完全，反硝化效果作用低下，总氮的去除率仅在10%30%之间，在实际应用中氮磷达到一级排放标准都有一定难度和局限，而且还增加了污泥产量，加大了污泥处理处置的负担。发展实现处理工艺的最清洁化、能量消耗的最小化、资源损耗最少化的可持续生物除磷脱氮工艺是目前及今后城市污水脱氮除磷技术研究的热点和必然趋势，本技术就是针对广东地区碳、氮、磷比例失调的城市污水特点及传统脱氮除磷工艺存在的弊端，开展的污水高效节能短程硝化反硝化除磷的新技术研究，应用于城市污水处理领域。主要技术指标：（1）建立了完整的实验室短程同步硝化反硝化除磷的序批式活性污泥系统、序批式活性污生物膜系统和双污泥BCR反硝化除磷工艺系统各一套，获得了一系列的实验数据及可供放大的工艺设计参数，丰富城市污水处理脱氮除磷技术理论，指导实际城市污水处理工程的设计和污水处理厂的优化运行管理。（2）针对广东地区低碳氮比城市污水，在常温条件下通过控制合理的DO浓度、污泥龄、污泥浓度及pH值等，在开放动态的序批式活性污泥系统和序批式活性污生物膜系统中实现了持久稳定的NO2途径的同步硝化反硝化及反硝化除磷，具有耦合协同功能的序批式活性污泥系统对COD、NH3N、TN和TP的平均去除率分别为：***%、***%、***%、***%和***%；处理出水的COD、NH3N、TN和TP的平均浓度分别为：***、***、***和***。序批式活性污生物膜系统对污水中COD、NH3N、TN的平均去除率为***%、***%和***%，处理出水的COD、NH3N和TN的平均浓度分别为：*** mg/L 、***和***，亚硝酸盐平均积累率为***%。通过pH、DO等参数的在线检测确定了反硝化除磷的最佳控制模式，利用PCRDGGE技术技术分析反硝化除磷系统微生物种群结构动态变化特征，揭示了各功能微生物种群之间的相互作用关系和竞争行为，对低碳城市污水的脱氮除磷的工程设计及生产运行具有重要的指导意义。研究成果已在广州市京溪地下净水厂和惠东县平山污水处理厂的运行管理以及广州市市政工程设计研究院负责设计的东莞市厚街沙塘污水处理厂、广州市南岗污水处理系统工程东区水质净化厂二期工程的工程设计中得到应用，取得了良好的社会效益和环境效益。（3）研究了污泥龄、DO、HRT、温度等影响因素对双污泥BCR反硝化除磷工艺的影响及控制要点，成功实现了高效节能的污水同步脱氮除磷过程，双污泥BCR反硝化除磷工艺对COD、NH3N 、TN和TP的平均去除率分别为：***％、***％、***％和***％，处理水的COD、氨氮、总氮和总磷浓度的平均值分别为***、***、*** mg/L和*** mg/L。（4）共发表论文20篇，其中核心期刊17 篇，EI 收录3 篇。（5）获国家发明专利1项。主要经济指标：（1）有效节约污水处理成本，提高经济效益。本研究大大简化污水脱氮除磷处理工艺流程，缩短反应时间、减小构筑物容积，从而降低了污水处理的投资，同时对曝气量需求的大量减少，可减少20%以上的曝气量，解决长期以来污水处理厂电力消耗过大的问题，实现污水处理的节能；（2） 有效实现了在污水高效脱氮除磷的同时污泥减量化。本研究可实现污水在基质去除能力最大化的同时使污泥产量最小化，从污泥产生源头上进行减量，从而可大大减轻污泥处理处置的负担； （3） 有效实现了温室气体（CO2）的减排，避免了环境二次污染。（4） 有效实现了最小化有机碳源（COD）的消耗，可减少40%反硝化阶段所需的有机碳源，更适合于碳、氮、磷比例失调的南方地区城市污水的脱氮除磷。