水资源在经济发展和人民生活中占有重要地位。生态环境和居民生活因水污染问题而遭受了严重的影响，保持经济发展的同时要积极采取措施解决水污染问题。昆明滇池流域污水处理厂的雨季跟旱季进水水质差异较大，后期雨水水质较好，但会造成污水厂进水水量过大，C/N比较低，影响污水处理厂的正常稳定运行。改良型A2/O工艺就是在厌氧区前端设置一个预缺氧区，预缺氧区具有生物选择器的作用，同时可以改善厌氧区的厌氧环境和提高脱氮效果。改良A2/O工艺承受冲击负荷能力较强、出水水质稳定、运行参数调节较为灵活、脱氮除磷效果较好、生化系统对混合污水的处理效率高、对自控系统的要求一般、工艺运行较为稳定、后期维修工作较少，A2/O工艺已广泛应用于国内外大、中型污水处理厂。本课题来源于国家“水体污染控制与治理科技重大专项”滇池项目中的课题一“滇池环湖截污治污体系联合运用关键技术及工程示范课题”（课题编号：2012ZX07102-001）的子课题三“城市初期雨水高效收集及处理设施联合运行关键技术与工程示范”的专题四：污水处理厂及调蓄设施联合调度及运行模式研究及工程示范（课题编号：2012ZX07102-001-003）。本课题将主要研究后期低浓度雨水对A2/O工艺总氮去除率的影响。为了进一步了解洛龙河污水处理厂雨季进水的特点，对昆明市某相似污水处理厂2012年的进出水水质进行了分析，确定雨季期间污水处理厂进水水质如下：COD浓度为150mg/L左右，NH3-N和TN浓度分别为25~30mg/L和30~35mg/L，进水水量为设计值的两倍。围绕混合液回流比、污泥回流比、溶解氧等参数的改变，通过小试装置和STOAT模拟软件进行单因素实验和正交实验，获得雨季低浓度进水条件下总氮去除效果最优的运行参数。实测和模拟结果显示，雨水冲击对A2/O工艺的总氮去除效果存在不利影响，但出水TN值在冲击时间段内基本可以达标排放，之后有超标排放现象。稳态模拟值和实测值的比较分析可知，数学模型和模型参数的选择较为合理，单因素和正交实验模拟结果与实测结果相似。单因素实验分析可知增大混合液回流比和污泥回流比、降低溶解氧浓度可以提高总氮去除率，但过高的混合液回流比和污泥回流比并不利于总氮的去除，因此，混合液回流比为200%、污泥回流比为100%、溶解氧浓度为1~2mg/L和2~3mg/L时，总氮基本可以达标排放且去除效果较好。正交实验中由极差和方差分析可知，影响TN去除效果的主次因素依次为：混合液回流比、溶解氧、污泥回流比，实测结果显示混合液回流比对于A2/O工艺总氮去除的影响是显著的，而模拟结果则为高度显著，但模拟值和实测值的变化趋势较为相近，以降低雨水冲击下系统出水TN值为目标，考虑经济和其他水质出水情况，确定最佳工艺组合为混合液回流比200%、溶解氧1~2mg/L、污泥回流比100%。研究结果表明污水处理厂受到雨水冲击影响时可通过调节混合液回流比、污泥回流比和溶解氧来改善总氮去除效果，但这些运行参数的调节需要考虑污水处理厂的实时进水水质和水量情况，并结合污水处理厂回流设备和曝气设备的调控范围，合理调节运行参数，获得有效的调控运行方式。数学模型虽然不能完全代表污水处理工艺，且需要用污水处理工艺的实际运行结果对数学模型和模型参数进行检验和修正，但一定程度上可以预测实测结果，为今后的实验提供明确的方向。