某炼化污水厂承担该公司劣质重油加工废水的处理任务,长期以来各项污染物指标均处于达标处理排放状态。近年来随着环境形势的严峻,该污水处理厂外排水将执行新的水质标准,在原有指标基础上增加了总氮控制标准,然而现有的废水处理工艺设计之初未考虑对总氮去除,外排水总氮当前处于不达标状态。本研究首先对污水处理厂各处理单元出水水质进行调研分析,做出污水处理厂综合评价,分析处理系统运行状况并提出改进方向。以污水厂CAST污泥为主要研究对象,以去除废水中的硝态氮为目的。通过反硝化应用可行性试验和反硝化中试试验,确定反硝化单元的操作条件参数,并结合现场构筑物情况提出合理化的工艺改造建议。中试试验研究以CAST污泥为种泥,CAST出水为原水,污水厂二级水解酸化池相同固体弹性填料为填料,葡萄糖为额外投加碳源,分别试验研究葡萄糖投加量120mg/L、100mg/L、60mg/L、40mg/L条件下的总氮去除率,并确定现场指导C/N;以及搅拌与否和水力停留时间1.5h、2.5h、3.5h、4.5h下的脱氮效率变化,依据试验结果并结合现场CAST池和二级水解酸化池空间和运行情况,提出工艺改造建议。取得试验结果如下,污水处理厂CAST池污泥可实现快速反硝化驯化,且可以在污水场二级水解酸化池中相同弹性固体填料表面较快“挂膜”。反硝化投加葡萄糖60mg/L,水力停留时间3.5h,搅拌速度20-30r/min的条件下对该炼化公司废水中总氮的去除率是67.9%,并且是保障出水达标的最经济工况。试验研究具有实践意义,在该炼化公司污水厂的原位基础上提出了基于总氮去除的工艺改造建议,分别是对闲置CAST池及二级水解酸化池进行工艺改造。