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生活污水中的C/N—般能满足正常的脱氮除磷的需求，但有些生活污水中的C浓度较低，而N浓度偏高，这主要是由于人民生活水平的提升和生活习气的改动，使生活污水中的成分和比例改动活性污泥法处置高NH4+-N废水有很大艰难，主要是由于高浓度的NH4+-N对微生物有一定的抑止作用，影响硝化细菌的活性，使硝化过程不能正常实行。
目前，国内主要针对A2/O工艺实行研讨UCT工艺作为一种新型脱氮除磷工艺，对其关注较少。本实验主要研讨了UCT工艺污泥接种后的启动运转和稳定运转阶段对COD、NH4+-N和TP的去除状况，从而调查该工艺对高氨氮污水的处置效果。
一、实验局部
1.1 资料与仪器
生活污水，取于某大学家眷区，水质见表1，属于典型低C/N值的城市生活污水；接种污泥，取自北京市某污水处理厂污泥浓缩池，MLSS约为10g/L。
JMP-5000变频潜水泵；CM-05多参数水质测定仪；TU-1810分光光度计；Mu/Li3620IDS水质多参数测定仪；MilwaukeepH56笔式酸度计。
1.2 实验办法
工艺流程表示见图1。
实验设备主体由PE资料制成，设备为圆形构造，直径为180cm，设计处置水量为5m3/d，水力停留时间(HTR)24h，厌氧区、缺氧区、好氧区HRT为1：2：5，好氧区采用微孔曝气的方式。在厌氧区和缺氧区内均设置竖向插板，污水在厌氧区和缺氧区呈推流状态，大大增加了污泥的碰撞几率，有利于提升污泥浓度(MLSS)，提升处置效果。
系统的曝气采用空气泵，其出口流量为250L/min，流量采用LZB玻璃转子流量计计量，曝气转子流量计量程为8m3/h，气提转子流量计量程为4m3/h。调理罐内放置了两台JMP-5000变频潜水泵，最大流量为5000L/h，最大扬程为6m，潜水泵一用一备。污泥回流、硝化液回流和缺氧混合液回流均采用气提技术，经过控制气量控制回流量，每个回流量所对应的气量均由相应的玻璃转子流量计控制。
实验启动时生活污水的水温为(24±3)℃，接种污泥的体积为3m3。污泥接种后闷爆Ah后，2m3的生活污水填满系统，由于污泥浓度大，活性好，因而采用连续培育的方式实行污泥培育与驯化，以缩短污泥培育的时间。
系统的启动与运转参数如下:在启动阶段，进水量为0.21m3/h，曝气量为8m3/h；硝化液回流比为100%，污泥回流比为100%，缺氧混合液回流比为100%；在运转阶段，硝化液回流比为200%，经过调整曝气量控制好氧区溶解氧浓度为1?2mg/L，SV值为30%?40%。
1.3 剖析办法
水质指标主要采用水和废水监测剖析办法中的规范办法实行测定。COD采用多参数水质测定仪测定，NH4+-N采用纳氏试剂分光光度法，TP采用钼酸铵分光光度法，MLSS采用重量法。
二、结果与讨论
2.1 UCT工艺的启动
2-1-1 COD去除率
由图2可知，在启动阶段，系统对COD的去除效果良好。第1~3d，出水COD均匀浓度为55mg/L，对COD的均匀去除率到达80%以上，这与接种污泥的数量与浓度有很大关系，使系统刚启动，就具有了高效的COD去除性能。在3~11d，出水COD均匀浓度为41mg/L，到达GB18918-2002出水一级A规范。随着污泥继续培育，COD的去除效果进一步提升，出水COD的浓度逐步降低，从第11d开端，去除率迟缓上升，最高达96.41%，均匀出水浓度为16mg/L，同时，好氧区的菌胶团密实，呈现了大量轮虫，阐明出水水质良好。当COD去除率高于80%，启动驯化阶段完毕，开端进入下一阶段研讨。
2.1.2 NH4+-N去除率
启动期间NH4+-N浓度的变化见图3
由图3可知，在1~9d，进水NH4+-N均匀浓度为85.1mg/L，出水NH4+-N均匀浓度为25.5mg/L，均匀去除率为70.04%，这可能与进水NH4+-N浓度高有关，高氨氮污水对硝化细菌的活性有影响，硝化速度慢，无法在限定的水力停留时间内完成大量NH4+-N的转化。再者，系统启动培育时间短，而硝化细菌的污泥龄较长，接种污泥中硝化细菌数量少且对高氨氮污水要有顺应生长期。在9~19d，NH4+-N的去除效率显著提升，均匀去除率为96.03%，最高去除率到达99.73%，出水NH4+-N浓度显著降低，出水NH4+-N最低浓度为0.25mg/L，在最高去除率状况下，出水NH4+-N完成零排放。培育驯化阶段，设备对NH4+-N的均匀去除率到达83.04%，这阐明硝化细菌培育驯化已完成，顺应了高氨氮生活污水的抑止作用，细菌菌群活性较好;同时，经过一段时间的培育驯化，系统中富集了大量的硝化细菌，使系统可在高氨氮的状况下完成硝化。
2.2 UCT工艺稳定运转效果
2.2.1 COD去除率
系统对COD的去除效果见图4
由图4可知，进水COD均匀浓度为211mg/L，出水COD均匀浓度为36mg/L，均匀去除率为82.94%，到达GB18918-2002的一级A排放规范。
进水中NH4+-N浓渡过高会对COD去除形成影响，使出水COD略高于普通的生活污水处置系统。本实验中，出水COD均匀浓度较低，可能是进水中70%的COD在厌氧区和缺氧区被去除，仅有少量的COD在好氧区被氧化去除。进水中TP浓度高，为厌氧释磷发明了条件，在此过程中，聚磷菌需求耗费大量的易降解有机物;在缺氧区，由于进水中NH4+-N浓度较高，使污泥回流中携带大量的硝酸盐氮，反硝化细菌应用硝酸盐为电子受体，COD作为电子供体，使COD从缺氧区被进一步去除，剩余的生化性较差的COD进入好氧区，被好氧区的微生物降解应用。
2.2.2 NH4+-N去除率
系统对NH4+-N的去除效果见图5
由图5可知，进水NH4+-N均匀浓度为87.8mg/L，出水NH4+-N均匀浓度为1.9mg/L，均匀去除率为97.84%。NH4+-N在厌氧区和缺氧区大幅度降落，剖析缘由：缺氧2的NH4+-N浓度低于进水，经过回流作用，把进水的NH4+-N稀释；同样，在好氧区，NH4+-N转化为硝态氮，污泥回流和硝化液回流进入缺氧1，其所含NH4+-N含量远远低于进水，使进入缺氧区的NH4+-N浓度进一步降低。在缺氧区内部，NH4+-N浓度有所降落，但降低幅度比拟小，主要是由于微生物生长对氮元素的需求所致。
硝化菌是一种自养菌，有机基质浓度不是限制其生长的要素。但高浓度NH4+-N会抑止硝化细菌的活性，影响出水水质。范举红在研讨高NH4+-N对A2/O系统的影响时指出，当进水NH4+-N浓度增大，工艺运转就会呈现异常。为降低高NH4+-N负荷对系统的冲击，系统采用大回流比稀释的办法，使系统的NH4+-N在进水好氧区之前就大幅度降落，使硝化细菌坚持较好的活性。
2.2.3 TP去除率
系统对TP的去除效果见图6。
由图6可知，进水TP均匀浓度为12.81mg/L，出水TP均匀浓度为5.34mg/L，均匀去除率为58.31%。前21d进水TP均匀浓度为13.30mg/L，出水TP均匀浓度为6.53mg/L，均匀去除率为50.90%;第21d，系统排放剩余污泥。在22?29d，进水TP均匀浓度为11.46mg/L，出水TP均匀浓度为2.07mg/L，均匀去除率为81.94%。系统排泥后，TP去除效果明显，出水TP均匀浓度由6.53mg/L降低到2.07mg/L，去除率提升了31%左右。第21d后，系统不排泥，出水TP浓度逐步增大，由此可见，排泥能够提升系统对TP的去除效果，污泥龄关于TP的去除至关重要，不排泥使TP在系统中循环往复的释放和吸收。在A2/O工艺中，回流污泥含有大量的硝态氮，毁坏了厌氧环境，影响厌氧释磷效果。在UCT工艺中，污泥先回流到缺氧区，再由缺氧区回流到厌氧区，从而防止了硝态氮对聚磷菌的影响。在UCT工艺研讨中发现了反硝化除磷现象，系统流程TP变化见图7。
在UCT工艺中，厌氧区为聚磷菌提供了良好的释磷环境，使聚磷菌在厌氧区充沛应用易于生物降解的有机物实行PHB的合成与贮存，释放磷的含量大约为2mg/L。随后在缺氧区反硝化除磷菌以硝态氮为电子受体，以体内的PHB作为能量，过量吸收磷，同时完成对硝态氮的去除。在缺氧区，吸磷量大约为7mg/L。缺氧区出水剩余的TP在好氧区继续被吸收，好氧吸磷量大约为3mg/L。在实验中发现，出水的磷浓度大于好氧区，主要是由于沉淀池污泥浓度较高，耗费大量溶解氧，形成沉淀区溶解氧缺乏，污泥在沉淀池释磷，同时随同着反硝化脱氮的实行，形成污泥上浮。鉴于此，应减少沉淀区MLSS，或者增加后续化学除磷工艺。同时，关于实践工程而言，沉淀区的MLSS不能过大，否则会形成沉淀区释磷或者“跑泥”现象，影响系统稳定运转。
研讨发现，在普通的活性污泥系统的确存在反硝化除磷现象。吴昌永等应用实验室设备研讨了A2/O工艺中的反硝化作用，系统中缺氧区吸磷量占总吸磷量的36%。吕亮研讨硝化液回流对反硝化除磷的影响时发现，当硝化液回流比为300%，反硝化除磷效果最好。系统的除磷率为94.5%，系统的反硝化除磷占总除磷量的比例为98.4%。
三、结论
(1)UCT工艺启动运转周期短，在启动运转初期中，对COD和NH4+-N均匀去除率为86.17%和83.04%左右，出水COD和NH4+-N均匀浓度满足GB18918-2002一级A的规范。
(2)系统稳定运转阶段，对COD、NH4+-N和TP的均匀去除率分别为82.94%，97.84%和58.31%，出程度均浓度分别为36，1.9，5.34mg/L。
(3)70%的COD在厌氧区和缺氧区耗费，进入好氧区的COD较少，同时系统回流比拟大，防止了进水中较高浓度的NH4+-N对COD去除效果的影响。
(4)依托大曝气量完成对NH4+-N的去除，硝化效果较好，NH4+-N最高去除率为99.73%，根本完成NH4+-N零排放。
(5)高NH4+-生活污水有利于缺氧区的反硝化除磷，排泥能降低出水TP浓度。
(6)关于高氨氮生活污水，需求加大硝化液回流比和增加缺氧区体积，以强化反硝化除磷效果。
