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太湖,我国五大淡水湖之一,上海和苏锡常、杭嘉湖地区最重要的水源。太湖水污染严重,有七成的水体已经达到富营养水平,近年来蓝藻也时有爆发,已出现太湖周围部分城市长时间停水的事件发生。氮、磷等植物营养性物质是引起湖泊富营养化的最主要原因。而随着经济的发展、城市化进程的加剧,水消耗量越来越多,而污水处理却严重滞后,很多水厂运行了也难以达标排放。所以提高太湖地区污水厂的处理能力以及达标排放,是关系到人民生活安全的大事,具有重大的意义。太湖地区无锡市芦村污水处理厂坐落在无锡市西南郊京杭大运河畔,是无锡市污水处理量最大的污水处理厂之一。日处理量为30万吨,分四期建设,每个系列运行中存在不同程度的问题,有待优化改进。本研究在对芦村污水处理厂原水水质、工艺参数、运行状况进行调查的基础上,建立试验室小试模型,模拟芦村污水处理厂的工艺条件,优化水厂A2/O工艺的运行参数,利用小试的试验结果,对实际水厂的运行提出可行性建议。通过对回流比的调节,发现内、外回流比的变化对A2/O工艺COD的去除影响不大;相同条件下,当内回流比由100%增大到180%的过程中,脱氮效果提高近9%,除磷效果略有下降;外回流比由100%降低到60%的过程中,污泥浓度平均下降300mg/L左右,除磷率提高近5%,脱氮效果略有下降。所以内回流为180%,外回流为60%时脱氮除磷效果最好。在低温条件(8～12℃)时,通过在好氧中段投加填料(体积比为30%),可提高氨氮去除率15%,总氮去除率14%。溶解氧浓度是A2/O工艺运行控制的最重要参数之一,也是水厂节能的关键。通过对小试装置好氧段分格控氧,综合考查脱氮除磷效果及污泥活性、释磷速率、反硝化速率,提出最优运行方式:保持好氧第1,2,3格溶解氧分别为0～1mg/L、2～3(3.5)mg/L、2～3(3.5)mg/L。结合小试试验研究成果,调试芦村污水处理厂工艺优化运行,并建立协同生物与化学除磷的全流程多参数综合控制系统。