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投加沸石可显著提高污水生物处理系统的硝化能力。本文以人造沸石和天然片沸石为原材料,以人工配水、生活污水和苯酚废水为处理对象,考察了投加沸石对序批式活性污泥法（Sequencing batch reactor,SBR）性能的影响,首次建立了沸石投加型SBR工艺（zeo-SBR）的实时控制模式,并在实时控制模式下对zeo-SBR的运行成本进行了分析,以填补zeo-SBR实时控制研究领域的空白,为污水处理设施强化脱氮改造提供备选方案。人工配水静态吸附试验表明,天然沸石和人造沸石对氨氮（NH3-N）都具有较好的吸附去除能力,饱和吸附容量分别为8.21mg g-1和17.92 mg g-1。吸附时间、初始NH3-N浓度、沸石浓度、溶液pH值和温度都会影响沸石吸附NH3-N的吸附容量。两种沸石对人工配水中NH3-N的吸附可用Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式描述,其中Langmuir吸附等温式的描述更为准确。生活污水静态吸附试验表明,天然沸石对COD有一定去除能力,但吸附容量很低,人造沸石则无明显COD去除作用;两种沸石均无明显的TP吸附效果。通过人工配水试验建立了zeo-SBR的好氧段实时控制模式。该模式以dDO/dt和dORP/dt作为COD降解终点的指示参数,以dpH/dt作为硝化终点的指示参数,可保证系统在进水COD 300～800 mg L-1、NH3-N 15～60 mg L-1的条件下达到92%以上的COD去除率和99%以上的NH3-N去除率。该模式也适用于zeo-SBR处理生活污水和苯酚废水的过程。但在低温条件下微生物硝化作用受到抑制时,实时控制模式失灵。序批式试验表明pH可以作为zeo-SBR缺氧段的实时控制参数。在处理人工配水、生活污水和苯酚废水时,对照SBR和zeo-SBR对进水中主要污染物的去除率十分接近,但zeo-SBR具有更高的比硝化速率,从而缩短了水力停留时间,降低了系统的曝气成本。在低沸石浓度的zeo-SBR中,沸石的主要作用机理是创造适合硝化菌生长的环境,提高污泥中硝化菌的比例,增强微生物的硝化活性。温度和苯酚对zeo-SBR有很大影响,当水温降低至8～13℃时,系统脱氮效率显著下降,可采用投加碳源的方法增强同化作用脱氮,使系统出水达到GB18918-2002规定的一级A标准。苯酚对zeo-SBR的硝化过程产生了明显的抑制作用,处理苯酚废水时应注意对系统pH和碱度的控制。成本分析结果表明:人造沸石价格昂贵,适合于模型试验研究;在进水TN较高的情况下,投加天然沸石的SBR（Nzeo-SBR）具有更低的系统运行成本和更短的反应周期,是一种较好的脱氮改造工艺;当进水TN浓度较低时,Nzeo-SBR没有明显的成本优势,但能够缩短反应周期,从而提高系统的处理能力,仍不失为系统脱氮改造的工艺选择之一。