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随着我国的污水氮磷排放标准不断提高,许多城市污水处理厂均面临着升级改造,提高出水水质的任务。河北省某污水处理厂最初采用Anoxic/Oxic工艺,后实施升级工程采用改良型Bardenpho与MBBR(移动床生物膜反应器)相结合的组合工艺。本文以改造后的组合工艺为研究对象,系统介绍了该组合工艺不同处理单元的功能及主要的工艺参数,分析污水厂组合工艺处理城市污水的实际运行效果。结合显微镜形态学、荧光原位杂交技术(Fluorescent in situ hybridization,FISH)和场发射环境扫描电子显微镜(Field emission scanning electron microscopy,FE-SEM),解析前置好氧池活性污泥的微生物种群结构。城市污水经过该组合工艺处理后,COD平均出水浓度为29.0 mg/L;NH4+-N平均出水浓度为1.73 mg/L;SS平均出水浓度为7.1 mg/L,均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准要求。季节变化对该组合工艺去除COD、NH4+-N和SS的影响较小,COD、NH4+-N和SS的去除率始终保持在一个比较稳定的范围内。出水TP平均浓度为0.69 mg/L,平均去除率为84.8%。不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准的要求。分析TP去除效果不佳的原因主要是外回流污泥混合液中含有大量的磷,导致进入生化反应池的TP浓度剧增,增大了生化反应池的处理负荷;大量硝酸盐通过外回流进入厌氧池,弱化了聚磷菌(Phosphorus accumulating organisms,PAOs)的释磷反应,从而影响了生物除磷的效果。在监测期间未发生污泥膨胀的现象,活性污泥的沉降性能良好。活性污泥中丝状菌种群以Type 0092和Type 0041等骨架丝状菌为优势丝状菌,微丝菌(Microthrix parvicella)为次级优势丝状菌。FISH分析表明,前置好氧池中PAOs/EUB为4.7%,明显低于脱氮除磷工艺已报道的水平(7%-24%)。对生化反应池沿程取样分析表明,磷的吸收去除主要在前置好氧池内完成,PAOs数量不足可能是导致该污水厂生物除磷效果不佳的主要原因。通过对该污水处理厂提标改造后实际运行的监测分析,所得结论可为其他类似污水处理厂升级改造提供理论依据和指导。