本研究以西安北石桥污水净化中心城市污水为处理对象,对分段进水A/O脱氮工艺在处理城市污水过程中的有机污染物去除效果、脱氮特性及反应器内水质沿程变化规律进行了中试研究,试验运行历时一年,工艺运行参数为:污泥回流比50%,总水力停留时间9h,泥龄20d。试验结果表明: 1.有机物降解及脱氮特性（1）当各级进水流量分配相同,各级缺氧区与好氧区容积比为1:3,系统出水总氮（TN）平均值为11.49mg/L,出水氨氮（NH₃-N）稳定在1mg/L以下。TCOD、NH₃-N、TN平均去除率分别为:92.3%、97.8%、67.6%。（2）当各级进水流量分配比改变为:25%、35%、30%、10%,第一级缺氧区与好氧区容积比调整为1:2,其余各级调整为1:1。TN平均去除率从67.6%提高到73.6%,而TCOD和NH₃-N的平均去除率分别下降为90.2%、82%。试验证明,分段进水A/O脱氮工艺具有较高的有机污染物及总氮的去除率,各项出水指标均达到现行排放标准,适合城市污水脱氮处理。 2.污泥浓度、有机物浓度及氮在反应器内沿程变化:（1）系统前段的污泥浓度较高,而后段的污泥浓度较低,反应器整体平均污泥浓度4.16g/L;（2）缺氧区SCOD值均高于好氧区;（3）各级好氧区NH₃-N浓度值均低于1mg/L,硝化程度较高;各级缺氧区NO₃-N浓度及好氧区NO₃-N浓度值分别逐级增大,第一级缺氧区NO₃-N浓度接近于0 mg/L,说明第一级缺氧区接近完全反硝化。反应器内TN浓度逐级增大,好氧区TN值高于缺氧区TN值。 3.通过静态试验测得的污泥最大比反硝化速率为19.68 NO₃-N/gMLVSS·h,最大比硝化速率为4.55mgNH₃-N/gMLVSS·h,最大比耗氧速率为75.7mgO₂/gMLVSS·h。