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在传统污水生物处理工艺中,反硝化、吸磷过程都消耗碳源。目前城市污水碳源浓度普遍较低,如何在污水处理过程充分利用污水自身的碳源,是污水脱氮除磷技术的主要课题。本研究在A2N工艺基础上通过设置前置反硝化池(A-A2N工艺),研究污水反硝化除磷过程碳源利用特性,实现了污泥对污水自身碳源高效利用的目的。研究结果表明：1前置反硝化双污泥工艺(A-A2N工艺)在低C/N条件下,对生活污水中主要污染物的去除是稳定且高效的。对COP、TP、TN的去除率分别在95.29%、93.32%、78.83%以上,出水水质均满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。2前置反硝化双污泥工艺实现对进水碳源的优化分配,有效地提高系统对碳源的利用效率。缺氧段利用碳源质量占系统碳源总质量的61.16%；好氧段消耗碳源质量仅占10.03%。3通过研究得到具有工程应用意义的运行参数：污泥浓度为2936mg.L-’,前置反硝化池HRT为0.5h,厌氧池HRT为1.5h,污泥超越比(即污泥回流比)为40%。4前置反硝化双污泥工艺厌氧段对碳源的转化、吸附效率高于传统A2N工艺。厌氧段对COD的消耗量占进水COD总量的82.61%(质量计),其中,DPB转化碳源为PHB的质量、活性污泥吸附碳源的质量、微生物维持自身生命活动降解消耗碳源的质量分别占进水碳源总质量的55.37%、18.72%、7.92%。5前置反硝化双污泥工艺缺氧段实现对各种形式碳源的高效利用。其中,缺氧段对内碳源、吸附碳源、水中碳源三种碳源形式的利用效率分别为97.74%、82.27%、96.78%。同时,研究得到三种碳源形式在反硝化脱氮除磷过程中消耗量与吸磷量、脱氮量的数量关系。6基于莫诺特(Monod)方程建立了A-A2N工艺反硝化脱氮除磷过程中碳源利用的动力学模型。本研究发现污水反硝化除磷过程碳源利用特性,得到不同碳源形式在系统中转输、利用的特点,建立碳源利用与污染物去除的关系,实现系统对污水自身碳源高效利用,对于低C/N生活污水的脱氮除磷具有重要意义。