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本论文以湘潭某污水处理厂的现场运行及其剩余污泥为研究对象,针对其污水排放有时难以达到一级A标准（GB18918-2002）、脱氮碳源不足需额外投加碳源、污泥排放量大处置困难等诸多问题,进行污水生化处理优化提标研究。力求不仅使污水达标排放而且使污泥减量弥补碳源不足的问题。结合现场工艺及其运行试验数据,研究得到了有机物BOD5去除率η与生化反应动力学参数—有机污染物降解速率常数K、活性污泥浓度X及水力停留时间t之间关系的数学模型为:η=KXt/1+KXt=6.32*10-3Xt/1+6.32*10-3Xt。该模型能够良好地预测生化处理有机物去除率,从而对该厂的生产运行具有指导作用。以剩余污泥为研究对象,污泥上清液中有机物（COD）为指标,分别考察臭氧和碱处理破解污泥的影响因素,如:pH值、臭氧/碱投加量、处理时间、温度等。结果表明:臭氧与碱破解污泥产酸使污泥pH值下降;当pH=11、O3投加量4.41g/gSS、污泥浓度14376.2 mg/L时,臭氧处理法上清液COD值可达500mg/L左右;当碱投加量0.039 gNaOH/gSS、处理时间28h、温度12 0C时,碱解法COD值可达650 mg/L以上。以每克悬浮固体产生的COD值、挥发性固体悬浮物（VSS）的去除率以及费用为指标,对臭氧和碱处理破解污泥进行对比分析。技术对比分析表明:碱处理COD/gVSS是臭氧处理的2.3倍左右,VSS的去除率是臭氧处理的1.4倍左右;经济对比分析表明:臭氧处理污泥电费多达467.5元/m3,而碱处理污泥操作简单、成本低廉,只需0.83元/m3。综合比较两者,碱处理破解污泥具有高效经济的优点。正交实验及优化实验综合分析表明:碱投加量0.052 gNaOH/gSS、250C、磁力搅拌1天为最佳实验条件组合;在此实验条件下,测得BOD5/COD0.71>0.3,C/N（BOD5/TN）=1452.00/42.97≈33.79>>4,说明这部分污水可生化性强,如果把其作为碳源回流到生化池中,可以满.足脱氮所需碳源,这就很可能解决生化池中脱氮碳源不足需额外投加碳源的问题。