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目前，控制水体富营养化、研究高效经济的污水脱氮除磷技术已成为全球各国污水处理领域关注的热点。单纯的活性污泥法脱氮除磷技术虽然较为成熟，但仍存在聚磷菌和脱氮菌在碳源利用和泥龄时间上的矛盾，使除磷和脱氮相互干扰，并且在工程应用中存在抗冲击负荷能力不足、运行不够稳定等问题。总的来说，传统的活性污泥法在污水处理工程中的应用仍存在不足之处。生物膜和活性污泥法的复合工艺结合了两种工艺的优点，在增强工艺抗冲击负荷能力的同时提高了脱氮除磷效率。本试验将生物膜法和Carrousel2000氧化沟工艺结合起来，在厌氧池和氧化沟内投加悬浮填料，形成氧化沟复合工艺。研究系统在不同工况条件下的除磷效能以及对COD、NH4+-N和TN的去除效果，确定最优工况条件，对最优工况下系统的运行效能进行验证，并对复合工艺系统的除磷机理进行分析。本试验选取氧化沟内填料投配率（10%、20%、30%）、厌氧HRT（1.5h、2h、2.5h）、SRT（15d、20d、25d）三个因素进行正交试验。试验结果表明：1)影响系统除磷效果的最显著因素是填料投配率，其次是厌氧HRT，SRT对系统除磷效果的影响不显著。当填料投配率由10%增加至30%、厌氧HRT由1.5h增长至2h、SRT由15d延长至25d时，系统对TP的去除率分别为先减小后增大、先增大后减小和持续增大。选取各运行参数的最优水平组成系统的最优运行工况：填料投配率为30%， HRT为厌氧2h、缺氧2.2h、好氧7.8h，SRT为25d。2)控制系统污泥回流比为50%，混合液回流比为250%，厌氧段DO<0.2mg/L，好氧段DO为0.6-1.2mg/L，污泥浓度（MLSS）为2500-3500mg/L，系统在最优工况条件下稳定运行的结果表明，系统的除磷效果较好并且稳定。最优工况运行期间进水TP浓度为2.15mg/L-3.39mg/L，出水TP浓度0.49mg/L-0.82mg/L，对TP的去除率为75.62%-77.19%。同时，系统对COD、NH4+-N、TN的去除率分别为80.26%-83.78%、89.79%-93.45%、63.03%-68.37%，系统出水COD、NH4+-N、TN浓度值分别为25mg/L-47mg/L、0.92mg/L-4.49mg/L、12.16mg/L-15.72mg/L。在最优工况条件下，系统出水TP、COD、NH4+-N、TN均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准的排放要求。3)通过静态释磷试验，发现生物膜存在厌氧释磷现象，说明生物膜上有聚磷微生物的附着生长。并且通过对各个正交工况下的静态释磷试验结果进行分析得到，最大释磷速率、有效释磷量和TP去除率之间呈正相关关系。