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目前,水体污染日益严重,水资源的紧缺与恶化已严重地制约了我国的可持续发展。我国污水处理所面临的形式是十分严峻的,城市污水处理厂的建设迫在眉睫。随着经济的发展,我国许多小城镇也开始建设污水处理厂。根据我国目前的国情,受水量、征地等条件的限制,小城镇污水厂应更多地关注氧化沟、SBR及其变型工艺。随着对污水处理出水水质,尤其是对氮、磷等物质排放要求的日益提高,开发和应用经济合理、多功能、操作灵活且运行稳定的污水处理工艺已日益受到研究者和用户的重视。ICEAS工艺能同步脱氮除磷,已广泛应用在城市污水处理上,在实际运行中有较好的处理效果。ICEAS工艺在运用初期主要是为了满足一些小城镇和偏僻的工业中心对污水处理系统提出的特殊要求。但我国南方小城镇和偏僻的工业中心的实际情况却与国外有所差别:它的进水浓度较低。ICEAS工艺在处理低浓度污水时出现了除磷效果较差和污泥活性不好的问题,而目前国内对这个方面研究较少。本文针对在低浓度城市污水处理中ICEAS工艺存在的问题,提出了改良型ICEAS工艺。改良型ICEAS工艺是A2/O工艺和ICEAS工艺相结合的一种工艺,它通过设置厌氧区(选择区)以及进行污泥回流来改善ICEAS工艺的除磷功能以及抑制污泥膨胀,但它仍然保留了ICEAS工艺的优点。本课题对改良型ICEAS工艺处理城市污水进行了试验研究,得出了以下主要结论:1.改良型ICEAS工艺在较大的浓度变化范围内均有较好的处理效果。当进水CODcr为150～300mg/L、SS为90～150mg/L、T-P为5～8mg/L、T-N为50～70mg/L以及NH3-N为30～50mg/L时,处理效果良好。2.改良型ICEAS工艺属于中、低COD污泥负荷Ns的范畴。随着污泥负荷Ns的增加,各项水质指标的出水值以及去除率均有所增加,当COD污泥负荷Ns在0.25～0.4 kgCOD/(kgMLSS·d)时,处理效果较为理想。3.改良型ICEAS工艺对COD去除效果较好,去除率高达85%以上。通过对改良型ICEAS工艺有机物降解动力学进行假设和分析,用图解法确定其动力学参数为:vmax=3.83d-1,Ks=373.87mgCOD/L,Y=0.8774 mgMLSS/mgCOD,Kd=0.0054d-1。4.在高浓度下改良型ICEAS工艺脱氮除磷的效果非常理想, T-P、NH3-N和T-N的平均去除率为79.6%、90.7%和73.6%;相反,在低浓度下除磷的效果略有下降,但仍保持了较好的除氮效果,其T-P、NH3-N和T-N的平均去除率为35.3%、92.4%和54.8%。