生物脱氮技术一直是国内外污水处理领域研究开发与应用热点,各种新型的工艺也层出不穷。但是,目前的各种研究主要集中在外加碳源和高效脱氮技术上。外加碳源使运行成本大大增加,硝化与反硝化单元都需要各自的沉淀池;高效脱氮技术由于对微生物特性还没有全面了解,对反应机理还缺乏深入认识,给实际应用带来了一定的阻力。因此,如何解决低温、低C/N城市污水生物脱氮的问题是本课题研究的重点。长江上游三峡库区城市污水出水水质总体情况良好,出水TN偶尔超标,这主要与水源水质恶化,未健全的排水体制,超标的工业废水排放,罕见的低温天气以及C/N有时偏低有关。针对这一特点,本课题提出了投加原污水,增强低温下活性污泥性能的改进对策,既克服了投加甲醇运行成本高,毒性大的缺点,也较投加豆腐废水及固态碳源具有实践性。该地区某污水处理系统是长江上游三峡库区各因素较全面先进的污水处理系统之一,且为所在地区排水工程的核心内容。研究如何完善其生物脱氮系统对于保护长江上游三峡库区水环境,保持该地区经济的可持续发展具有重大意义。当进水C/N过低时,反硝化反应会因碳源不足而受到抑制,影响整个系统脱氮除磷的效果。为此,采取投加原污水,利用废水中可生物降解的有机物作为反硝化碳源进行反硝化作用的改进措施;温度的下降对活性污泥的吸附性能、沉降性能、微生物生长发育、种群组成及曝气池中氧总转移效率等有显著的影响。低温(≤10℃)下硝化反应基本停止。为此,采取了增设水下搅拌装置、增大反硝化所在缺氧区的容积的措施及延长缺氧段水力停留时间的改进措施。该污水处理厂经过上述改进措施之后,预期出水水质中TN浓度大幅降低,污水处理厂主要出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。对COD、BOD5、SS、TP的去除率都在90%以上。长江上游三峡库区城市污水TN去除改进措施达到了预期的目标,有效提高了污水出水水质。对长江上游三峡库区水环境的改善起到了重要作用。