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我国污水排放的要求逐步严格，对污水的排放要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。致使许多已建污水厂需要提标改造来达到稳定排放的要求。本文结合石家庄市某城市污水处理厂二级处理实际运行现状，运用物料衡算和微生物生长动力学等方法，分析了污水厂对污染物的去除效果，并利用烧杯试验研究了温度、DO、碳源浓度和污染物起始浓度这四种因素对脱氮除磷的影响。通过对污水厂13个月的出水数据进行统计分析，发现污水厂处理运行中存在以下三个问题：（1）厌氧池进水有机物浓度和氮磷浓度较高，厌氧池进水COD、NH4+-N、TN和TP与总进水设计值相比分别高出39mg/L、21.6mg/L、27.8mg/L和3.32mg/L；（2）出水COD和SS达标率较低，在监测期间，出水COD和SS达不到二级排放标准的天数分别为152天和138天；（3）脱氮除磷水平较低，TN和TP去除率分别为63.0%和64.5%，出水TN和TP均值分别为30.7mg/L和2.03mg/L。对问题进行分析发现：问题一主要是由于污水厂进水污染物浓度过高，同时泥区污泥脱水滤液直接排入工艺前端，也提高了厌氧池进水氮磷浓度；污水中COD降解速率缓慢是导致出水COD达标率低的主要原因，SS达标率低是由于好氧池MLSS增高，污泥沉降性能下降引起的；脱氮效果差是由于缺氧池前端NO3--N浓度不足，造成缺氧池脱氮量较低，仅占总脱氮量的32.2%，除磷效果差是由于进入厌氧池的NO3--N对聚磷菌厌氧释磷产生不利影响，同时污泥脱水滤液的直接排入，增加了工艺的磷负荷。污水厂进水温度在16.327.7℃变化时，温度越高越有利于硝化反应和反硝化反应的进行；随着DO的上升，硝化速率和吸磷速率都有所提高，但综合考虑，好氧池的DO控制在3.0mg/L时较适宜；碳源浓度对脱氮除磷影响较大，碳源浓度较高时有利于厌氧释磷和缺氧反硝化速率的提高，但缺氧除磷却明显降低；NH4+-N起始浓度较低时对硝化速率的影响较小，而当其大于58.4mg/L时硝化速率明显降低；系统的脱氮效果可以通过提高内回流比至200%来提高；进入厌氧池的NO3--N对释磷产生不利影响，随着NO3--N起始浓度的增加，厌氧释磷速率越低。