近年来随着城市化和工业化进程的不断提高,低C/N、C/P比废水日益增多,由于碳源不足,常规的污水处理工艺很难满足要求,废水脱氮除磷问题成为水污染控制中广泛关注的热点。传统脱氮除磷工艺由于在污泥龄、硝酸盐、碳源、微生物等各方面存在难以协调的竞争和矛盾,开发新工艺成为水处理领域急需解决的问题。反硝化除磷作为一种新型的高效低能耗生物脱氮除磷技术能“一碳两用”,达到同时脱氮除磷的目的,而且还具有节省曝气量、减小污泥产量的优点,因此越来越受到学者的关注。但最近研究发现,反硝化除磷过程中会产生大量的N20气体,N20是一种重要的温室气体,其温室效应是CO2的300倍,因此研究反硝化除磷过程N20的释放对温室气体的减排将具有重要的意义,目前针对反硝化除磷工艺处理低C/N城市污水过程中N20释放尤其是与传统脱氮除磷工艺N20的释放的比较这方面的研究并不多见,为此本课题对比研究了A2/N-SBR反硝化除磷工艺和常规A/O-SBR脱氮工艺处理低C/N城市污水过程中脱氮除磷效率和N2O释放的机理及差异,最后从工艺运行工况上,提出了切实可行的N20减量化控制策略。实验结果发现,A2/N-SBR反应器总氮总磷的去除率均能达到90%以上,常规A/O-SBR反应器的脱氮率仅为58%,除磷率仅为48%,这表明A2/N-SBR反应器的脱氮除磷效率要明显高于常规A/O-SBR反应器。A2/N-SBR反应器中N2O主要产生在反硝化和硝化阶段,但其释放主要发生在硝化阶段。A/O-SBR反应器中N20的产生和释放主要发生在硝化阶段,反硝化阶段基本无N20的产生。反硝化阶段,A2/N-SBR反应器N20的产生量要远高于A/O-SBR反应器；而在硝化阶段,A2/N-SBR反应器N20的产生量要低于A/O-SBR反应器。这表明整个周期内,A2/N-SBR反应器N20的产生量要高于A/O-SBR反应器,但A2/N-SBR反应器中N20转化率要明显低于A/O-SBR反应器N20转化率。通过实验发现,反硝化阶段两个反应器N20的产生存在明显差异,因此我们通过批式试验研究了不同条件下硝酸盐氮、亚硝酸盐氮以及氧化亚氮的还原情况,结果表明：当以胞内聚合物PHAs为碳源进行反硝化时,硝酸盐氮、亚硝酸盐氮以及氧化亚氮的还原速率明显低于以乙酸钠为碳源时硝酸盐氮、亚硝酸盐氮以及氧化亚氮的还原速率；当存在硝酸盐氮时,氧化亚氮的还原受阻。反硝化吸磷阶段N20产生量高的原因主要是因为PHAs的降解速率慢,单位时间内提供的电子不足,导致反硝化过程中硝酸盐、亚硝酸盐以及氧化亚氮还原酶对电子形成竞争,而氧化亚氮还原酶对电子的竞争明显弱于硝酸盐和亚硝酸盐还原酶的竞争能力,氧化亚氮还原酶因竞争不到足够的电子而使N20还原为N2的过程受阻,N20出现积累。因此,针对这一原因,通过在反硝化初始阶段实行连续进水代替瞬时进水从而减少硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶以及氧化亚氮还原酶对电子的竞争,进而减少N20的生成。硝化阶段N20产生的主要原因是因为反应初始阶段较低的DO引起硝化细菌反硝化,导致N20积累,因此,通过改变曝气量可以减少N20的生成。