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城市污水处理厂的工程设计和运营管理与入流水质、沉淀特性、动力学参数以及工艺流程密切相关,而我国对有关数据的测定和统计不仅无标准方法,而且也不完善。本研究以拟建的西安市第四污水处理厂为对象,对设计水质的确定方法、氮磷等营养物的沉淀行为、生化反应动力学特性以及高效脱氮工艺进行探讨。 提出了入流污水水质保证率的概念,并在调查已运行的西安市邓家村污水处理厂和北石桥污水净化中心和监测拟建的西安市第四污水处理厂进水水质的基础上,确定西安市的入流污水保证率为85%,由此得出了西安市第四污水处理厂的设计水质为:COD=380mg/L,BOD5=190mg/L,SS=260mg/L,NH3-N=34mg/L,TN=45mg/L,TP=4.2mg/L。 通过对入流污染物的沉淀试验,发现初沉池在去除SS和COD的同时,对营养物（N、P）也具有一定的处理效果。对拟建的西安市第四污水处理厂,在有效水深为3.0m、水力停留时间为2h的条件下,初次沉淀池的SS、BOD5、TN和TP的平均去除率分别为51.3%、20.8%、7.0%和8.1%;初沉污泥的挥发性固体物平均含量为57.7%。 采用多套有回流的完全混合式反应器对西安市第四污水处理厂的进水进行连续动态平行试验,确定了该污水的牛化反应动力学参数:污泥产率系数a为0.4573kgVSS/kgBOD5,衰减系数b为0.0125 d-1,去除单位重量BOD5所需的氧量a′为0.6266kgO2/kgBOD5,单位重量MLVSS内源呼吸需氧量b′为0.0924 kgO2/kgVSS.d。 对以分段进水A/O脱氮工艺运行的中试系统处理城市污水进行了2年的试验,研究了不同工况下的处理效率及影响因素,结果表明:对于四级分段进水A/O脱氮工艺,当进水流量分配比为Q1:Q2:Q3:Q4=40%:30%:20%:10%,反应器中缺氧区与好氧区容积比为1:3,水力停留时间为7.5～9小时,污泥龄SRT=10d～15d,污泥回流比为50%时,虽然进水水质波动很大,但出水水质则相对稳定,TCOD、SCOD、SS、NH3-N、TN和TP的去除率可分别达到90%、84.5%、