随着城市化进程的加快和居民生活水平的提高，城市污水量逐年增加。城市污水富含氮、磷等营养物质，如果大量的城市污水不经处理直接排入河流，易造成水体的富营养化，严重时会引发赤潮。国家十一五规划到2010年，全国城市污水处理率达到70％以上，并且随着环保标准的提高，对城市污水氮的去除同样提出了要求，但是，在原有的城市污水处理系统中，大多没有考虑系统的脱氮。 奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺适合中小城市污水处理。Orbal氧化沟工艺具有构筑物少，操作简便，抗冲击负荷能力强等优点，特别是对污水中的氮具有很好的脱除效果。Orbal氧化沟具有独特的三沟设计，在外、中、内三沟中溶解氧浓度分别为0、1、2mg/L，外沟溶解氧浓度保持在0～0.5mg/L，始终处于缺氧状态，混合液中的大部分污染物在外沟得到去除，而氨氮通过同时硝化反硝化得到脱除；中沟起缓冲沟的作用，对外沟未完全反应的污染物进一步处理；内沟溶解氧浓度较高，维持在1.5～2.5mg/L，对混合液的溶解氧浓度进行提升，防止在二沉池内污泥由于厌氧而引起的反硝化。 文章对Orbal氧化沟工艺设计进行了计算，确定了Orbal氧化沟的0-1-2操作模式。 Orbal氧化沟运行过程中存在着一些问题，特别是由于三沟没有严格的0-1-2控制，整个系统并没有达到最优化控制，脱氮效果不高。在2005年，由于进水量的加大和进水COD浓度的突然升高，造成了Orbal氧化沟的污泥膨胀。针对这些问题，根据同时硝化反硝化理论，进行工艺优化，调整氧化沟三沟内的溶解氧浓度在0-1-2mg/L，加大污泥的回流，并适时调整工艺运行，试验结果表明具有稳定的污水处理效果。 分析了Orbal氧化沟连续一年的处理效果：COD平均进水浓度为463.39mg/L，平均出水浓度39.29mg/L，平均去除率达90.55％；BOD<,5>平均进水浓度201.03mg/L，平均出水浓度10.23mg/L，平均去除率达到94.69％； NH<,4><+>-N平均进水浓度27.84mg/L，平均出水浓度5.31mg/L，平均去除率达到82.01％；SS平均进水浓度398mg/L，平均出水浓度54.5mg/L，平均去除率达到84.98％。Orbal氧化沟对COD、BOD<,5>、NH<,4><+>-N都达到了很好的处理效果，出水浓度符合国家一级排放标准，由于SS进水浓度高于设计值，且二沉池设计不够科学的原因，出水SS浓度偏高。 根据Orbal氧化沟稳定运行期间的情况，详细分析了外、中、内三沟氮的转化情况，进一步证明了大部分反应发生在外沟，中沟起缓冲沟的作用，而内沟对 溶解氧进行提升，保证出水中溶解氧的浓度，防止二沉池中的反硝化。从理论上分析Orbal氧化沟内的脱氮机理以及Orbal氧化沟生物脱氮的影响因素，根据理论和实际的情况，对Orbal氧化沟脱氮的控制提出了建议。