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改良型ICEAS工艺是针对低浓度城市生活污水处理要求提出的一种脱氮除磷工艺。它是A2/O工艺和ICEAS工艺相结合的一种工艺,集厌氧-缺氧-好氧环境于一体。该工艺在试验运行前期取得了良好的同步脱氮除磷效果,并表现出较强的稳定性。本论文即是在系统前期研究的基础上,结合改良型ICEAS工艺的特点,对该工艺在低温下的处理效果及系统中同时硝化反硝化脱氮现象进行了深入的探讨和试验分析。试验主要从以下几个方面展开:1)研究改良型ICEAS工艺在低温下的启动和运行,并与常温条件下的去除效果进行比较;2)研究改良型ICEAS工艺同时硝化反硝化脱氮的现象及其影响因素(DO浓度、进水COD/N和污泥性状、曝气方式等);3)在对改良型ICEAS工艺的试验研究结果基础上,对系统同时硝化反硝化脱氮的机理进行了初步探讨;4)对改良型ICEAS工艺中的好氧反硝化菌进行初探。通过以上试验研究发现:①改良型ICEAS工艺在温度为5～13℃的低温条件下出水CODcr、NH3-N、TN和TP去除率分别达到87%、64%、60%、78%,保持了较好的稳定性,为寒冷地区污水处理的应用提供参考和工程依据;②本文采用综合一个周期中最大与最小的溶解氧得出的平均溶解氧浓度(即溶解氧中值)来描述DO水平,发现改良型ICEAS工艺在曝气阶段溶解氧变化遵循一定的规律,好氧阶段发生了明显的同时硝化反硝化现象,对TN的去除量占系统去除总量的30%以上;③DO,COD/N,污泥浓度及曝气方式等因素对改良型ICEAS工艺去除COD效果影响不大,在各种条件下对COD的去除率都在80%以上,但对系统同步硝化反硝化脱氮影响较大,当运行周期4h,SRT=20d,DO=0.8mg/L,COD/N=7,污泥浓度=4000mg/L时,选用好氧-缺氧-再曝气的曝气方式,再曝气阶段DO=4mg/L时同步硝化反硝化效果明显,工艺脱氮效果好,对总氮和氨氮的去除率分别达到90.2%和92%,并在系统中发生了可观的亚硝酸盐积累,但在溶解氧大于2mg/L时亚硝酸盐积累消失;④对好氧反硝化菌进了菌种筛选和计数,其数量级在106,为改良型ICEAS工艺同步硝化反硝化脱氮提供了有力的理论依据。