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水解反硝化+厌氧-好氧(简称A/O)工艺改进了传统的水解+厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺,将后段工艺中的缺氧段去除,原A2/O装置混合液内回流装置改进为一部分二沉池的出水硝化液回流至水解反硝化池,并将二沉池底部剩余污泥回流到内沟厌氧段,用以处理低碳氮比城镇废水。此工艺中,反硝化功能区前置与水解池合二为一,水解池内的厌氧环境和充足的有机物供给有利于反硝化菌的生长繁殖及功能恢复,使水解池除水解酸化作用外还起到反硝化脱氮的作用,使系统实现高效稳定的脱氮效能。本试验以北方某污水处理厂居民生活废水为处理对象,重点研究此工艺对城镇低碳氮比废水在脱氮处理方面的处理效能,以求为今后水解反硝化工艺的规模化提供数据支持,主要工作如下：1、对日处理量为50m3的水解反硝化+A/O中试装置做安装调试并使其稳定运行。实验在25天内启动完成,水解池VSS/SS达0.65,好氧池污泥浓度为5000-6000mg/L,系统去除COD、NH4+-N、TN、TP的能力逐渐增强,并趋于稳定。2、水解反硝化+A/O工艺进行废水处理过程中,系统对COD、NH4+-N、 TN等指标的去除效能较为稳定,去除率分别是87.95%、99.42%、51.84%,出水COD及NH4+-N均优于国家一级A城镇污水排放标准,出水NH4+-N的平均浓度仅为0.48mg/L,表现出优良的硝态氮转化能力。100%的硝化液回流比条件下试验可达到最优工况,在进水碳氮比分别为1.2：1、1：1的条件下,系统对TN去除量分比为45.43mg/L,37.27mg/L。在C/N低至0.83～2.24的条件下,水解反硝化+A/O工艺依旧表现出高于传统生物法的脱氮性能。3、在冬季水温较低及低碳氮比(平均C/N为1.2)的情况下,水解反硝化+A/O工艺对总氮依然具有较为稳定的去除效果,系统出水的TN其平均浓度是49.6mg/L,绝对去除量在20.61-39.42mg/L范围内,进水低温及低碳氮比的条件下,系统对TN任然保持平均30.9mg/L的绝对去除量,可见此工艺对原水碳源的利用已达到较优状态。4、在C/N为4.5:1、1.5：1条件下,考察水解池污泥及缺氧池污泥的反硝化(产N2)速率和有机碳源利用能力,降解过程分为三个阶段,第一阶段为快速反硝化阶段,速率分别是反硝化第二阶段的7.2和4.05倍,在第三阶段基本反映完全,水解泥每降解1g N03--N需要消耗的COD分别为3g(4.5：1条件下)、2.7g(1.5：1条件下),缺氧泥每降解1g NO3--N需要消耗的COD分别为为3.5、4.2g。水解反硝化污泥在反硝化速率测定实验中表现出优良的脱氮能力,优于缺氧池,碳源充足的情况下可在180min内反应完全。5、实验运行期间,水解反硝化反应器底部出现污泥颗粒化现象,利用Miseq测序技术对水解池内不同高度(0.3m、1.5m、2.3m)的颗粒污泥及絮状污泥进行了测序基因分析,结果表明,在群落结构分析中,水解反硝化污泥不同高度的优势细菌种相似性较高,以变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门和酸杆菌门为主,此类细菌基本都与厌氧代谢相关,其中,变形菌门(平均占比35.56%)内多种菌群在脱氮除磷过程中起到重要作用。属水平上,污泥内陶厄氏菌属(Thauera)、硫杆菌属(Thiobacillus)、硝化螺菌属(Nitrospira)、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)均属于脱氮除磷菌属,对水解反硝化脱氮起到至关重要的作用。