在现有的脱氮技术中,缺氧和好氧交替运行的生物法有良好的经济性。生物脱氮中硝化-反硝化两阶段有着密切的关系并相互影响。即使进水中有足够的有机碳源,相对氨氮,系统出水中仍残留较多硝态氮,说明相对硝化过程,反硝化易受影响,导致脱氮效果不理想。本文采用人工废水在实验缺氧-好氧(A/O)和厌氧-缺氧-好氧(A~2/O)装置中,研究了不同运行条件下好氧段及沉淀前后的污泥特性,探究了好氧段及沉淀段污泥特性对缺氧段反硝化的影响,旨在为提高污水生物脱氮效能提供一定的理论指导。研究获得的主要结果如下:(1)A~2/O系统中,考察了好氧段三种溶解氧(DO)[3.0~3.5mg/L(Ⅰ阶段)、2.0~2.5mg/L(Ⅱ阶段)、1.5~2.0mg/L(Ⅲ阶段)]以及沉淀池三种水力停留时间(HRT)[2.0h(Ⅳ阶段)、2.5h(Ⅴ阶段)和3.5h(Ⅵ阶段)]运行条件下系统的脱氮效果。结果表明:控制好氧段DO为1.5~2.0mg/L、沉淀池HRT为2.5h时,沉淀阶段污泥的反硝化活性最高,系统缺氧段反硝化效果最佳,系统对TN的去除率最佳;沉淀阶段反硝化过程由内外碳源同时提供能量且优先利用外碳源;沉淀阶段污泥的脱氮性能直接关系到缺氧段反硝化效果。(2)相同运行条件下,考察A/O与A~2/O系统沉淀段活性污泥特性及系统反硝化效果。结果表明:相同污泥负荷下,A/O系统好氧段后活性污泥细菌胞内残留的PHB含量高于A~2/O系统;A~2/O系统沉淀段污泥的反硝化活性高于A/O系统,其硝酸盐还原酶活力是A/O系统的1.08倍;A/O系统缺氧段同时接纳混合液和回流污泥,导致硝氮负荷过高而影响反硝化效果,A~2/O系统厌氧和缺氧段的双重缺乏氧的环境使得系统具有较好的脱氮效果。论文认为,在生物处理系统中,好氧段及沉淀段运行条件是影响系统反硝化作用的主要因素,在保证沉淀污泥反硝化不严重影响泥水分离的前提下,污水生物脱氮工程中应适当控制好氧段运行、维持沉淀池污泥适当反硝化来提升系统的脱氮效能,而不能仅仅是考虑控制缺氧段。