松花江是我国重要河流,在流域治理中占有重要地位,而其支流.蜚克图河是其主要污染源之一。针对北方特有的低温情况,本研究以工业园区污水和Ago工艺为研究对象,分析低温工业园区污水同步脱氮除磷的机理,确定微生物种群特性,建立工业园区污水处理模型,以期改变冰封期蜚克图河污染的现状,进而保障松花江水体水质安全。　　 试验首先研究了污泥回流比、硝化液回流比、MLSS、SRT和DO参数对A2/O工艺脱氮除磷的影响。在污泥回流比50％、硝化液回流比300％、MLSS在2.5～4g/L之间、DO维持在3～4mg/L和SRT控制在15d左右情况下,常温系统(A),温度维持23±1℃,能达到很好的同步脱氮除磷效果,系统平均出水COD、TN及TP浓度分别在25.18～30.21 mg/L、10.09～12.59 mg/L、0.15～0.28 mg/L之间；低温系统(B),温度维持12±1℃,除磷效果很好但脱氮效果较差,平均出水COD、TN及TP浓度分别在27.21～32.19mg/L、16.91～20.89 mg/L、0.20～0.31 mg/L之间。　　 低温条件下(12℃),微生物特别是硝化细菌的活性较低,代谢能力微弱。采取投加填料的强化措施,增加系统内微生物数量,固定硝化细菌。研究结果表明,系统对TN去除率提高20％,有效地改善了系统处理效果。　　 在常温运行期间,对微生物胞内PHAs和poly-P颗粒染色观察,利用显微镜和扫描电镜分析手段观察常温、低温系统微生物群落演替规律及差异、污泥特性。通过镜检发现,微生物相非常丰富,食物链较长,保证了系统高效稳定运行。通过扫描电镜发现常温污泥比较密实,低温污泥松散,呈片状分布,这也是温度低,污泥吸附沉降性能差的直接原因。　　 依据Monod方程、反应扩散模型和ASM模型,采用数学模拟的方法,进行常温、低温条件下有机物去除模型的研究,建立了厌氧段、缺氧段和好氧段出水有机物稳态公式；厌氧段、缺氧段和好氧段出水生物量公式。并通过试验对模型进行了验证,结果表明:当进水有机物浓度为210～320mg.L-1时,常温条件下,在厌氧段出水生物量增量、有机物浓度方面,理论值与实测值之间的最小偏差率分别为5.1％、3.7％,最大偏差率为9.9％、9.4％；缺氧段最小偏差率为8.1％、2.2％,最大偏差率为10.4％、7.9％；好氧段最小偏差率为7.9％、7.1％,最大偏差率为12.7％、16.5％。低温条件下偏差率有所上升。且出水生物量增量理论值总是高于实测值,而出水有机物浓度理论值均低于实测值。　　 依据硝化与反硝化中物料平衡方程,建立工艺常温、低温条件下硝化与反硝化模型。通过试验值与理论值对比验证表明:当进水氨氮浓度为30～54mg.L-1时,厌氧段出水氨氮浓度理论值与实测值的偏差率,常温时最小为12％,最大为16％,低温时最小、最大偏差率分别提高1％、2.5％；缺氧段出水氨氮浓度理论值与实测值的偏差,常温时最小11.8％,最大16.4％,低温时最小、最大偏差率分别提高2.5％、2.9％；好氧段出水氨氮浓度理论值与实测值的偏差,常温时最小10.5％,最大15.2％,低温时最小、最大偏差率分别提高4％、4.1％；缺氧段出水硝态氮浓度理论值与实测值的偏差,常温时最小12.5％,最大15.8％,低温时最小、最大偏差率分别提高4％、5.6％。　　 论文建立常温、低温条件下磷的吸收及释放动力学模型。通过实测值与理论值的比较表明:常温条件下,厌氧段、缺氧段和好氧段理论值与实测值之间偏差率的最小、最大值分别为9.3％、14.6％；9.1％、12.4％；7.6％、9.5％。低温条件下,厌氧段、缺氧段和好氧段理论值与实测值之间偏差率的最小、最小值分别为14.4％、19.4％；12.4％、14.9％:10.4％、13.6％。　　 研究成果突破了A2/O工艺不能实现同步脱氮除磷的限制,突破了温度对其处理效果的限制,对我国工业园区污水处理设施冬季运行具有重要的指导意义。对松花江支流沿岸污水综合治理和污染物有效削减与控制提供技术支持,在一定程度上改善松花江流域污染状况和水环境,特别是对冰封期水质改善意义重大。