农村生活污水处理设施数量多,分布散,运维难。A/A/O是目前农村生活污水主要处理工艺之一,其优点是脱氮除磷效果好,缺点是稳定运行依赖于运行条件的精细化管理。增设在线监测和自动控制可以有效提升A/A/O设施的稳定运行效果,但目前由于缺少适合农村生活污水的低价耐用在线监测技术,导致面对水质水量日变化系数均较大的农村生活污水,控制系统难以及时获得水质和运行状态数据从而自动调整控制策略。本论文实地调研了嘉兴市、富阳区和定海区等地的农村生活污水水质,通过研究污水中各污染物指标间的相关关系,建立了使用电导率单一指标综合指示农村生活污水浓度的低价耐用在线监测方法。在此基础上,研制出通过控制进水泵的开启时间来调整A/A/O设施的容积负荷、从而提高污染物去除效率的自动控制策略。主要研究结果如下:(1)分别在嘉兴市、富阳区和定海区调研了30、44和42座农村生活污水设施的进出水水质,发现嘉兴市的进水浓度最高,定海区的进水浓度最低,富阳区的进水浓度居中。三个地区的设施对COD的去除效果均较好,高于50%,但对总氮的去除率均不佳,分别为22.00%、18.44%、18.21%;对氨氮的去除效果分别为55.00%、50.53%和89.37%。(2)研究了农村生活污水各污染物指标间的相关关系。发现对于嘉兴的30座设施,进水电导率与氨氮、总氮、总磷之间相关系数R2分别达到0.9327、0.9219和0.8831,误差在20%以内的累计判断次数占总判断次数比例分别为88.89%、88.89%和85.19%。上述线性关系对于富阳区44座农村生活污水设施也同样存在。但对于定海区则适用性差,主要是由于海岛地区农村生活污水中盐分背景值过高、使氮磷等污染物引起的电导率变化不再易通过电导率识别所致。对农村生活污水电导率的源解析表明,其中主要无机离子(Na+、K+、Ca2+、Cl-)和污染物(NH4+、NO3-、H2PO4-)对电导率值的贡献为70%左右,但是没有一种离子可以主导电导率的值。鉴于农村管网普遍存在破损的情况构建了一个污水稀释模型,模拟结果表明,出户的原始农村生活污水在进入设施调节池前的管网中受到电导率较为均一的背景水(沟渠水、地下水、地面雨水等)不同程度的稀释,是产生设施进水中电导率和总氮、氨氮、总磷相关性的原因。并且富阳区的稀释系数满足泊松分布,其λ近似为4。(3)建立了使用电导率单一指标综合指示农村生活污水浓度的低价耐用在线监测方法。对嘉兴市30座农村生活污水处理设施进行连续的进水水质监测,发现指示误差在20%以内的比例春季、秋季和冬季分别为80.77%、88%和90.74%,而夏季只有49.30%,表明基于电导率在线监测农村生活污水水质的方法对春、秋、冬三季的适用性好,但对夏季的适用性较差。这主要是由于夏季降雨、用水习惯、地下水位高等原因,造成大量雨水、地下水进入污水处理系统,影响了进水电导率与污染物浓度的相关性所致。(4)开发了基于出水电导率与进水电导率的比值快速判断农村生活污水处理设施对污染物去除效率的方法。该方法可快速筛查出对污染物没有去除效果的设施,识别准确率高达78%,有利于提高运维监管效率,降低水质检测成本。(5)研制出通过控制进水泵的开启时间来调整A/A/O设施的容积负荷、从而提高污染物去除效率的自动控制策略,在北周浜南、李家湾、荡湾三座设施进行了现场应用。经过控制后,三座设施的氨氮去除率分别由未控制时的27.64%、41.98%和32.01%提高到81.29%、73.02%和72.41%,显示了自动监控对于A/A/O设施稳定运行的有效性。这一结果说明,在满足曝气充足的前提下,进水瞬时容积负荷过高是导致冬季设施对氨氮去除率不高的重要原因,通过降低进水中氨氮的容积负荷,可以有效的提高设施对氨氮的去除率。