小城镇污水处理厂升级改造与水资源回用集成技术与示范.docx
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小城镇污水处理厂升级改造与水资源回用集成技术与示范
浙江省科技计划项目可行性研究报告及经费概算
小城镇污水处理厂升级改造及水资源回用集成技术研究与示范
二OO八年五月
目录
一、项目可行性研究报告1
（一）立项的背景和意义1
1.1项目背景1
1.2项目意义4
（二）国内外研究现状和发展趋势5
（三）项目主要研究开发内容、关键技术及主要创新点13
3.1主要研究内容13
3.2关键技术17
3.3主要创新点17
（四）项目预期目标17
4.1技术指标17
4.2经济指标18
4.3社会效益18
4.4项目技术的应用前景18
（五）项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解19
5.1项目实施方案19
5.2项目技术路线19
5.3组织方式19
5.4课题分解20
（六）计划进度安排21
（七）现有工作基础和条件22
二、经费概算25
（一）经费概算列表25
（二）经费概算说明26
第一部分项目可行性研究报告
一、项目可行性研究报告
（一）立项的背景和意义
1.1项目背景
改革开放以来，我国城镇化水平得到不断提高，全国小城镇从1978年的2178个增加到2007年的近48000多个，小城镇污水产生量也与日俱增，其水环境面临前所未有的挑战。
总体上分析，小城镇水环境问题具有三方面特点：
局部相当突出、类型十分复杂、潜在危害很大。
局部相当突出是指在一些环境容量小、人口密度高、工业相对集中的小城镇里，水环境问题的严重程度不亚于大中城市或工业区；类型十分复杂是指由于小城镇的类型复杂，所以水环境问题差别很大，即使同是一种类型，如工业型，由于小城镇的支柱行业不同，所带来的水环境污染也大不一样；潜在危害很大，是指小城镇的环境问题深入农村腹地，发展迅速，难以控制。
目前，我国90%以上小城镇的水体环境均受到不同的程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水源，50%的城镇地下水受到污染，工业较发达城镇附近的水域污染则更加突出。
小城镇水环境的严重污染使得许多区域面临“水质型”缺水的严峻局面，加剧了水资源危机，这已成为制约当地社会和经济发展的“瓶颈”。
为了尽可能避免再走国内外大城市走过的“先污染、后治理”的老路，加强小城镇污水处理厂的建设和完善势在必行。
针对流域水环境污染日益严峻的态势，国家推行了区域污染物总量控制政策，废水排放标准也越来越严格，这使得小城镇污水处理厂建设面临着新的挑战。
努力提高小城镇污水处理厂废水排放标准，实现污水回用，将是小城镇生态环境建设中的主旋律。
为此，国家和地方相继出台了一系列政策，如国家环保总局2007年出台的《国家环境保护工程技术中心“十一五”专项规划》明确将城市（镇）污水处理与资源化确定为水污染防治领域的优先主题；《浙江省科技强省建设与“十一五”科学技术发展规划纲要》也提出要积极加强农村及城镇生态环境建设，重点研究城镇生活污水深度处理技术。
加强小城镇污水处理厂改造，提升污水排放标准，推进污水回用，不仅可以降低污染物排放量，减轻对流域水体的污染，还能节约有限的水资源，缓解日趋突出的水资源危机，实现小城镇社会和经济的可持续发展，具有重要的战略意义和现实价值。
小城镇污水处理厂原水主要由生活污水和乡镇企业排放的污水组成，其污染物质主要有SS，COD，BOD，TN，TP，动植物油和大肠杆菌群。
就一般而言，BOD5浓度为100~150mg∙L-1，COD浓度为250~300mg∙L-1，SS浓度约为200mg∙L-1。
随着乡镇工业的不断壮大，小城镇污水处理受工业污水的冲击较大。
部分工业企业以已交纳污水处理费为由，超标、超总量排污，而小城镇污水处理厂难以接纳。
据全国城市污水处理厂运行调查，COD浓度超标的占40%，总磷、总氮超标占60%。
可见，小城镇污水处理厂现有的工艺已不能满足尾水达标排放的要求，更不用提尾水的回用，所以加强小城镇污水处理厂升级改造的任务显得尤为迫切。
纵观现有小城镇污水处理厂的运行现状，要实现尾水的达标排放，推进水资源回用，亟待解决以下两个关键科技问题：
1、现有污水处理工艺脱氮除磷强化技术
据调查，我省大部分小城镇污水处理厂均缺乏脱氮除磷的工艺设计，大都采用常规的氧化沟、SBR工艺，这些工艺的脱氮效率仅为40%~50%，除磷效果不理想。
即使采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，主要以生化同步除磷脱氮工艺为主，因存在生物除磷和脱氮过程对碳源竞争与污泥龄的选择矛盾，工程应用证明该类工艺处理出水氮磷同时达到国家排放标准是非常困难的，特别是对磷的去除。
针对现有传统的氧化沟、SBR等污水处理工艺，以生物除磷和脱氮过程协同为目标，在生物选择池设置、碳源分流控制、内循环回流和厌氧/缺氧/好氧时间体积比优化，以及功能微生物菌群优化调控等方面进行深入、系统的研究，是改造现有小城镇污水处理工艺，强化脱氮除磷性能的关键所在。
2、高效节能的深度处理技术
目前，由于小城镇社会经济发展状况与管理水平、污水水量水质特点、地形地势条件等因素，我国小城镇污水处理厂均没有对二级尾水进行深度处理，随着废水排放标准日趋严格，以前废水能达标排放的小城镇污水处理厂面临着废水不能稳定达标的局面，结合当前水资源日益紧缺的形势，小城镇污水处理厂必须升级已有工艺，增加高效节能的废水深度处理技术。
从我国目前小城镇污水处理厂排放的水质来看，要实现回用，也需要对氮、磷、BOD、COD、悬浮物等进一步有效去除。
这从深度处理的技术角度来分析，一般需要采用生化方法与物化方法结合来协同处理。
对于生化深度技术，由于活性污泥在二级出水的低浓度有机物含量下很难培养，一般采用生物膜处理方法，此法虽可以有效去除氨氮、部分BOD、COD和大部分悬浮物，但此法存在启动慢，反冲洗废水处理困难和COD去除率有待提高等问题。
悬浮物和磷一般通过物化方法去除，如混凝和过滤，高效混凝剂和滤料的开发需要进一步加强。
由上可知，要实现小城镇污水处理厂升级改造，推进水资源循环利用，必须攻克上述两方面的科技难题，这迫切需要相关的理论和技术支撑。
1.2项目意义
根据上述的立项背景，并结合我省的实际情况和技术需求，单位A确定联合单位B和单位C，以校企合作的方式，共同进行《小城镇污水处理厂升级改造及水资源回用集成技术研究与示范》课题的研究。
本项目旨在针对单位A典型小城镇污水处理厂的特点，研究小城镇污水中污染物高效、经济去除的关键技术，突破实现小城镇污水处理厂水污染物排放标准提升及污水回用的技术瓶颈，促进我国小城镇社会经济与生态环境协调发展。
（1）保障小城镇污水处理厂污水稳定达标排放
随着日益严格的废水排放标准的推行，小城镇污水处理厂将不得不面对污水的达标排放问题。
废水污染物的超标排放将严重影响污染处理厂的正常运转，因此污水处理厂必须实现污染物的高效去除，保障其废水稳定达标排放。
（2）推动小城镇污水处理厂污染物减排
为满足污染物排放总量的要求，污水处理厂必须实施废水的回用，然而目前的污水排放标准较低，限制了回用污水的使用范围和应用效果，这势必降低废水的回用效率，严重制约了污染物的减排。
只有通过污水的深度处理，才能进一步提高污水的回用率，减少污染物的排放量。
（3）保障小城镇经济的可持续发展
目前我省乃至全国小城镇污水处理厂都存在着排放标准提升后污水排放不达标的问题，通过本项目的研发和示范，攻克小城镇污水厂尾水深度处理中的关键技术，实现水资源循环利用，推动小城镇污水处理厂节能减排工作，保障小城镇经济的可持续发展。
（二）国内外研究现状和发展趋势
大量的文献调研结果表明，小城镇污水处理厂处理技术同城市污水厂处理技术发展近乎同步，同时又有自己的特点。
与国内相比，国外的处理技术发展较快，很多新型的技术和工艺得到了运用和尝试，这对我国小城镇污水处理厂深度处理技术的发展有一定的借鉴意义。
1、生物脱氮除磷工艺强化与改进
迄今为止，污水生物脱氮除磷工艺主要是通过空间顺序（各类生化反应在各自的反应器内进行，典型代表有A2/O、Bardenpho、Phoredox、UCT、VIP等）、时间顺序（各类生化反应均在同一反应器里进行，按时间顺序进行序列生化反应，典型代表是SBR法）的工艺改进，或运用自动化在线优化调控等技术实现污水中N、P的去除，但这也往往造成系统操作复杂、运行管理不便等问题。
随着反硝化聚磷菌生物摄磷能力的发现，研究者开始运用该技术强化城镇污水生物脱氮除磷、处理系统节能减排。
A2/O工艺是具有代表性的污水生物强化脱氮除磷工艺。
上世纪70年代Barnard提出了同步脱氮除磷的Phoredox工艺，其简化流程就是A2/O，在功能各异的反应池内赋予各种脱氮除磷工况的空间交替，因其运行简便、易升级改造，已成为目前应用最为广泛的城市污水处理工艺。
然而，在实际应用中仍发现该工艺在脱氮、除磷之间存在一些矛盾，如：
反硝化与厌氧释磷之间存在对碳源，尤其是挥发性脂肪酸（VFA）的竞争；回流至厌氧池的污泥所含的NO3-，对厌氧释磷存在抑制作用；反硝化菌所需的泥龄长，而除磷菌的泥龄则要求较短。
为此，研究者针对A2/O工艺进行了近30年的工艺改良研究，通过改变回流途径开发了UCT、VIP等工艺，并在此基础上通过增设反应池设计MUCT、竹石和夫工艺等。
这些改良工艺在污水生物处理系统内分别提供了适宜脱氮菌和除磷菌生存的小生境，脱氮与除磷的矛盾得到有效缓解。
同济大学高廷耀等开发了“倒置A/A/O”、“同步A/A/O”与“时序A/A/O”等工艺，对传统污水处理厂进行脱氮除磷工艺改造；其中，倒置A/A/O工艺将传统A2/O工艺厌氧区和缺氧区对调，并取消了污泥内回流，将外回流比控制在100%~200%，工艺流程简便、节能，同时克服了外回流带进的硝酸盐氮对厌氧释磷的影响；而同步A/A/O和时序A/A/O工艺则分别在空间顺序或时间序列上创造了好氧、缺氧与厌氧梯度环境，达到同步脱氮除磷的目的，均已在生产性试验中获得较好的脱氮除磷效果。
虽然以上改良工艺处理污水的脱氮除磷效率明显提高，但碳源限制问题仍然无法彻底解决。
基于反硝化除磷的发现，国外学者先后开发了低碳源、低能耗的单污泥BCFS®工艺、双污泥DEPHANOX工艺等。
北京工业大学彭永臻等提出控制内循环回流量、调节厌氧/缺氧/好氧区体积比、向缺氧区引入旁流等三种策略强化反应器反硝化除磷性能。
杨殿海等提出了低碳源、低能耗的改良型A2/O（MAAO）工艺，设置后置反硝化、取消内回流，以厌氧池部分碳源分流提供反硝化碳源；虽然其处理效果受进水COD浓度的影响较大，但当进水COD>300mg∙L-1时N、P去除率可达70%和86%，系统出水水质可达污水排放一级标准；该系统的总停留时间与传统生物处理工艺相当，可用于对现有不具备脱氮除磷功能污水处理厂的改造。
此外，还有研究者围绕反应器工艺参数优化实现强化脱氮除磷的目的，如建立分段进水、反硝化与好氧吸磷碳源分配策略、建立基于上述研究成果的生物脱氮除磷系统模型等。
虽然我国在上世纪90年代初就引进了A2/O工艺，但因其运行参数的可调节性有限、抗水质波动与氮磷负荷冲击能力弱、处理效果不稳定等问题，目前污水处理厂成功应用的案例较少，仍有待于因地制宜地实施工艺升级改进来实现污水处理厂强化脱氮除磷。
2、高效节能的深度处理技术
（1）曝气生物滤池
曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，简称BAF）是一种集过滤、生物吸附、生物氧化于一体的新型水处理技术。
80年代产生于欧洲，后在欧美和日本广为应用，目前全球已有很多污水处理厂采用此种技术。
曝气生物滤池应用于受污染水源预处理，难降解处理以及深度处理的应用前景较好。
该工艺具有占地面积小，投资和运行成本底，管理方便，氧利用效率高、出水水质好，抗冲击负荷能力强等优点而越来越受到人们的关注。
目前比较成熟的曝气生物滤池工艺形式有BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR、BIOSMEDI、BIOPUR、COLOX、DeepBed、B2A、SAFE、STEREAU等，而其中最有代表性和应用得最多的是BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR。
按照污水处理的目的不同，曝气生物滤池又可以分为：
除碳工艺（BAFDC）；除碳/硝化工艺（BAFC/N）；除碳/硝化/反硝化工艺（BAFC/N/DN）；除碳/脱氮/除磷工艺（BAFC/DN/P）；反硝化/（除碳、硝化）工艺（BAFDN）。
以上工艺是根据不同的处理目的采用单池、双段或多段串联的运行方式以达到处理效果。
由于BAF的除磷效果较差，一般是在滤池前的混沉池中投加适量的除磷药剂。
下面就其在污水处理中的有机物、SS、氮、磷的去除等功能的最新研究进展进行简单介绍。
有机物、SS的去除。
由于填料的高比表面积，曝气生物滤池的生物浓度高，生物相丰富；同时填料的拦截、微生物的吸附絮凝和生物氧化作用使得有机物、SS去除率相当高。
孙漓青等人利用曝气生物滤池在高碑店污水处理厂进行中试研究时发现，SS去除率平均值大于90%，CODCr去除率平均达到86%。
法国OTV公司设计的法国Soissons污水处理厂应用曝气生物滤池，CODCr、BOD5、SS的去除率分别达到80%、93.8%、90.9%。
我国大连市马栏河污水处理厂采用Densadeg+BioforC/N+BioforN工艺处理城市污水时，工艺运行稳定，对CODCr、BOD、SS和NH3-N的去除率较高，分别为93.8%、97.7%、98.3%和99.8%。
氮的去除。
曝气生物滤池同时存在好氧、兼性和厌氧微生物，可以同时进行硝化和反硝化反应。
因此利用单体或多段曝气生物滤池组合脱氮是可行的。
王春荣等采用两段曝气生物滤池进行生活污水处理时发现，系统对氨氮的去除率可以达到91.54~93.96%。
李汝琪等的研究结果表明，曝气生物滤池处理生活污水在0.53m∙h-1的水力负荷下，NH3-N和TN的平均去除率分别为91.85%和85.1%。
郑州污水处理厂回用水工程针对曝气生物滤池进行了中试研究，在NH3-N负荷为0.99kg∙（m3·d）-1，氨氮去除率为96.1%。
Cromphout利用上向流曝气生物滤池处理含氨的富营养化水源水，在气水比1:
1，滤速5~18m∙h-1，温度10℃以上条件下，硝化效率可达100%，随着温度的下降，硝化速率降低。
目前的研究表明，曝气生物滤池的硝化性能与有机物浓度、温度、停留时间等因素有密切的关系，因此硝化性能的研究有待进一步的深入。
反硝化有前置和后置两种。
在曝气生物滤池系统中，反硝化以两种方式进行，即在滤池设置缺氧区或单独设一个不曝气的反硝化生物滤池，并根据底物供应情况决定是否投加碳源物质。
王春荣等采用火山岩为载体的上向流曝气生物滤池（BAF），在限制供氧条件下，无有机碳源时反应器的硝化反硝化特性时发现，稳定运行的BAF内存在大量氮流失现象，分析认为，限制供氧和无有机碳源时，生物膜内发生了以Anammox反应为主的自养反硝化作用，大量的氮以N2的形式流失。
王新等采用固定化曝气生物滤池工艺处理猪场稳定塘废水，反硝化阶段补充新鲜废水做碳源时总氮去除率为93%。
Chen等研究生物过滤反应器与活性污泥反应器、流化床的反硝化特性时，发现在不同水力条件下，反应器内微生物种群会发生一定的变化，但优势种群—杆菌属基本稳定。
曝气生物滤池的硝化功能和反硝化功能分别应用于给水微污染水源预处理和三级处理（低碳源、硝酸盐氮去除）将是以后一个热门研究领域。
磷的去除。
仅通过曝气生物滤池除磷是很难达到排放标准的，曝气生物滤池对磷的去除主要是通过加入化学除磷剂，再通过反冲洗排除富磷污泥；由于生物的同化作用、吸附作用及生物积累作用也会对除磷有所贡献。
Goncalves等进行曝气生物滤池同步脱氮除磷的研究时发现，进水方式对磷去除效果没有差异性影响。
德国Koln的同步硝化除磷曝气生物滤池除磷可达70%，总磷可降至0.5mg/L。
Pak等研究了利用两级生物滤池在交替好氧、厌氧条件下运行对污水中氮磷的去除情况，发现影响除磷的因素为CODCr/TP值和水力停留时间，好氧过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐对磷的释放有一定影响，而反冲洗过程的损失生物量对除磷也有影响。
而BAF的化学加药除磷比生物除磷效率要高，同时BOD5、COD的去除效果未受影响。
由于利用曝气生物滤池除磷的效果不好，因此，如何加强曝气生物滤池除磷效果及其影响因素的研究就变得必要了。
（2）微絮凝－直接过滤工艺
微絮凝－过滤技术是省去沉淀过程而将混凝与过滤过程在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。
这种直接过滤技术不仅可简化水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。
尤其适用于小城镇污水处理厂回用水的深度处理，其净化效果比传统工艺好的多。
目前．微絮凝－直接过滤技术在城市废水深度处理与回用中的研究与应用主要是脱氮和除磷。
微絮凝－直接过滤技术用于化学法除磷是始于20世纪70年代。
L.Josson在瑞典的Henriksdal和Bromma污水处理厂的中试研究表明，微絮凝－直接过滤处理工艺可将出水中PO43-－P浓度降到0.05mg∙L-1以下，TP浓度降到1mg∙L-1以下。
1984年，瑞士将微絮凝－直接过滤技术用于城市污水深度处理的结果表明，该工艺能将水中总磷含量降到0.05~0.2mg∙L-1。
微絮凝一直接过滤技术用于脱氮处理最早成功的是美国Technolo－giesInc公司开发的Tetra深床脱氮滤池，它实际上是在普通快滤池的基础上改造的深床砂滤池。
目前．美国已有50多座污水处理厂采用Tetra深床脱氮工艺作为城市废水的后续深度处理脱氮单元，该工艺可将出水中N03-N降到3mg∙L-1以下。
利用深床一直接过滤工艺进行同步脱氮除磷的研究是90年代以后才开始的，即将混凝除磷与反硝化脱氮集中在同一滤床中同步进行，较具代表性的是DynaSand过滤器。
Huhman，Plaza等试验表明，DynaSand过滤器是一种高效同步脱氮除磷装置，可将出水中磷和氮分别降到0.1~0.2mg∙L-1和2~3mg∙L-1。
而LenaJonsson等研究认为，下流式间歇深床过滤工艺比DynaSand过滤器能耗更低，结构更简单，更适合污水处理厂的大规模应用。
在我国，目前还没有微絮凝－深床直接过滤同步脱氮除磷工艺的工程应用实例。
相关研究报道也较少，只有中国科学院的栾兆坤等2001年在北京水源九厂建立了实验室规模的微絮凝－深床直接过滤同步脱氮除磷工艺。
研究表明，该工艺对二沉池出水中氮和磷的去除率可分别达到98％和90％以上；脱氮过程和除磷过程并没有明显的相互抑制现象。
2003年，吕军等进行了微絮凝直接过滤工艺处理生活污水的实验研究，在该工艺运行的最佳条件下，污水中的CODCr、TP、NH3-N以及浊度的去除率分别为83.4％、84.5％、48.8％和86.0％。
2005年，程丽等采用微絮凝－纤维过滤法对二级出水进行深度处理，对影响磷去除效率的几种因素作了分析。
研究结果表明，采用微絮凝－纤维过滤可对磷进行有效去除，能够满城市污水再生高级回用对磷指标的要求。
2006年，傅金祥等通过微絮凝过滤处理污水厂二级出水用作景观水，结果表明，出水浊度、色度、总磷分别在1NTU、25倍、1mg∙L-1以下，出水水质可满足人工景观用水要求。
2007年马敏杰等研究了微絮凝－直接过滤工艺对污水处理厂二次出水的处理效果，SS的去除率达到了87.9％，浊度的去除率达到了87.4％，COD去除效达到25.1％,TP的去除率达到了42.7％，出水TP基本控制在1.0mg∙L-1以下。
综合国内外的研究与应用现状，微絮凝－直接过滤工艺在如下三方面还需要进一步研究：
一方面，微絮凝－直接过滤机理研究及设计参数的优化。
在微絮凝－直接过滤中，颗粒的去除效率取决于颗粒的传输和黏附过程，因此需要发展微絮凝－直接过滤微观理论，进一步研究颗粒传输黏附的微观过程。
另外，工艺中的相关水力学、化学动力学参数的优化，也要进行定量的研究；另一方面，新型高效絮凝剂的选择与应用研究。
絮凝剂的加入是影响水体化学特性的主要因素之一，絮凝剂的选择应用直接影响着微絮凝－直接过滤的工艺的实际运行效果及运行费用。
为充分发挥微絮凝－直接过滤工艺的潜力，应进行新型高效絮凝剂在该工艺中的应用研究；最后，同步脱氮除磷工艺的深入研究。
对于微絮凝－直接过滤工艺在城市废水深度处理同步脱氮除磷方面的应用及研究，国内外都刚刚开始，对于其机理和实际运行参数的研究都有待进一步深入。
（三）项目主要研究开发内容、关键技术及主要创新点
3.1主要研究内容
1、小城镇污水处理厂水质水量及回用要求调研
（1）污水处理厂污水水质水量调查与分析
研究小城镇二级污水处理厂接纳的工业废水和生活污水现状，掌握其排放规律和工业化工原料使用状况，在此基础上，对污水处理厂各工序段进行水质水量调查，确定污水中的COD组成，构建污水处理厂水质水量数据库，确定可能的特征污染物。
（2）回用污水的水质水量要求调查与研究
调查污水处理厂周边工业园区及企业的用水情况，掌握其用水的途径和水质水量要求及使用规律，结合企业生产技术的要求和市政用水的特点，确定回用污水的水质水量要求，为污水处理厂尾水回用奠定基础。
（3）特征污染物的筛选确定及迁移转化规律研究
根据污水处理厂水质水量调查与分析阶段中所确定的可能的特征污染物，并结合回用污水的水质水量要求，筛选出污水处理厂废水中的特征污染物，以废水处理各工序段的水质水量监测为基础，研究特种污染物在废水处理工艺中的迁移转化规律。
2、小城镇污水短程脱氮反硝化除磷技术研究
（1）高效脱氮除磷功能菌筛选及构建技术
筛选COD及氮磷同步去除的短程硝化反硝化菌、反硝化聚磷菌；考察不同操作条件下各处理单元内微生物群落结构与性能，创新性地建立短程硝化反硝化菌、反硝化聚磷菌柔性结构化富集技术，提出脱氮除磷功能菌群高效协同、优化调控策略。
（2）开发高效脱氮除磷功能菌固定化技术
开发高效脱氮除磷功能菌固定化技术，研究高效脱氮除磷功能菌生物膜形成和固定化颗粒特性，表征固定化多功能微生物菌群的群落结构、生物活性时空变化，研究固定化高效脱氮除磷功能菌对特征污染物的降解性能；应用辐射聚合技术制备“微生态”载体，实现高效脱氮除磷功能菌的固定化。
同时，以实际小城镇污水为处理对象，确定生物脱氮除磷的工艺调控参数，实现固定化功能菌的工程化应用。
（3）小城镇污水短程脱氮反硝化除磷工艺改造研究
结合小城镇污水水质特征，研究小城镇污水短程脱氮反硝化除磷工艺特性，考察厌氧/兼氧/好氧运行方式、基质类型与比例（C、N、P的组成、形态及含量）、泥龄、曝气强度、DO等操作参数对短程脱氮、反硝化除磷工艺效能以及脱氮除磷过程中间产物分布、转化途径与动力学、污泥形态特征的影响。
开展低C/N、C/P城镇污水短程脱氮反硝化除磷中试研究，探明处理单元关键运行参数，以此为高效的城镇污水短程脱氮反硝化除磷工艺的设计和升级改造提供理论依据和数据支持。
3、新型曝气生物滤池工艺研究
（1）曝气生物滤池快速启动技术研究
针对曝气生物滤池挂膜困难和生物膜驯化周期长等问题，开展曝气生物滤池快速启动技术研究。
考察滤料物化性质、废水性质、操作参数和环境参数对功能微生物在滤料表面附着力的影响，在此基础上，研究快速挂膜技术与调控机制；探究曝气生物滤池启动方式和参作参数对生物膜降解特征污染物活性的影响，构建曝气生物滤池快速启动模式。
（2）曝气生物滤池前置兼氧处理工艺研究
针对曝气生物滤池反冲洗废水的问题，开展曝气生物滤池前置兼氧处理工艺研究。
考察前置兼氧处理工艺对NH3-N、TP和特征污染物去除的辅助作用，研究前置兼氧处理工艺和曝气生物滤池的耦合技术，优化工艺操作参数。
（3）新型曝气生物滤池效果影响因素研究与优化
利用曝气生物滤池已有技术，优化滤池结构，考察不同操作参数对尾水
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