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降雨条件下，污水厂进水量会发生显著增长，同时降雨对下垫面的淋洗和冲刷作用，使雨水中含有大量污染物。雨水径流进入污水厂后，对污水厂的稳定运行产生了不利影响。本文以Biowin软件为平台，研究了降雨对某污水厂的影响，提出了工艺改造方案，主要研究内容和成果如下：（1）研究了不同重现期的降雨事件对污水厂进水量和水质的影响，结果表明，降雨时进水量远超出污水厂的设计处理能力，使得污水厂长时间处于满负荷运行，大量污水溢流河道，造成水体污染。（2）提出了三种污水厂改造方案：强化一级处理、强化一级处理与二级处理联用、强化一级处理与缩短停留时间的二级处理联用。当降雨重现期P=0.5a时，所有方案均可处理全部入流雨污水，污水厂的最大处理量增至113.98×104m3/d，为原设计处理能力的2.53倍。（3）改造方案有效削减了降雨条件下污水厂的排河污染物量。强化一级处理取得了可观的处理效果，可作为应对降雨影响的有效措施。强化一级处理与二级处理联用工艺取得了理想的效果。化学强化一级处理与二级处理联用时，排河COD、TN、TP、SS总量比污水厂现有工艺分别减少了59.87%、26.98%、62.04%、77.44%；生物强化一级处理与二级处理联用时，排河COD、TN、TP、SS总量比污水厂现有工艺分别减少了53.39%、47.26%、36.62%、77.53%。强化一级处理与缩短停留时间的二级处理联用则进一步提升了处理效果。化学强化一级处理与缩短停留时间的二级处理联用时，排河COD、TN、TP、SS总量比污水厂现有工艺分别减少了70.79%、42.23%、72.13%、86.48%；生物强化一级处理与缩短停留时间的二级处理联用时，排河COD、TN、TP、SS总量比污水厂现有工艺分别减少了64.98%、59.06%、68.96%、84.14%。（4）降雨重现期P=0.5a时，虽然生物强化一级处理工艺的基建费用比化学强化一级处理工艺高14.55%，但其污染物总体去除效果较好，且吨水运行费用更低。就长期运行而言，选择生物强化一级处理工艺比化学强化一级处理工艺更具优势。