氧化沟是目前应用最为广泛的城市污水处理工艺之一。为了解Orbal氧化沟工艺的实际运行效果,探讨降低氧化沟能耗的方法,本论文对西安市第三污水处理厂Orbal氧化沟工艺水质沿程变化,氧化沟污泥耗氧速率（OUR）、氨氧化速率（AUR）、亚硝酸盐氧化速率（NUR）、内源呼吸速率（EUR）、反硝化速率、释磷及吸磷速率进行了测定,此外对氧化沟内DO分布及水头损失也进行了测定和分析,主要结果如下:1、该氧化沟系统对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的去除率分别达到94.9%、90.3%、79.8%和93.8%,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准的要求,表明该工艺脱氮除磷效果显著。2、污泥速率测定结果表明,该系统的活性污泥硝化速率为5.6mgNH₄⁺-N /gVSS/h,反硝化速率为18.0mgNO₃^--N/gVSS/h,氧化沟内活性污泥的硝化和反硝化能力均较强。此外,通过溶解氧和氨氮的浓度变化测定,证明采用氧的吸收速率可间接表征氨氧化速率,该方法不仅结果准确,消耗材料少,而且快速、简便。3、Orbal氧化沟DO的测定结果表明,氧化沟沟内及沟间DO呈梯度变化,这一特征保证了氧化沟脱氮和除磷的最佳条件。此外,该测定建议合理控制曝气转碟开启数目,将外沟中DO控制在0～1.5mg/l之间,可实现良好的硝化和反硝化,使TN去除率保持在80%左右。4、水头损失测定结果表明,在保证氧化沟中污泥不发生沉积的前提下,降低沟中的水流水平流速,可减小氧化沟中的水头损失,曝气和推流设备对水流水平流动所提供的能量也可大幅减少,从而可降低污水厂运行成本,达到节能的目的。