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为满足北京市北运河通州区段补水水质的要求，采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高浓度生活污水的试验研究，分别对影响同步硝化反硝化的因素：气水比、回流比、水力负荷、滤层高度等做了研究，结果表明当好氧段气水比为20：1时，去除效果最佳，具有明显的同步硝化反硝化特征，脱氮效果明显，去除率82.96％，出水浓度在10mg/L以下;回流比为1：1时，缺氧池好氧池脱氮率分别为42.3％和51.85％，充分利用了好氧池同步脱氮作用;当水力负荷在0.32m3/(m2·h)时出水TN浓度11mg/L，TN去除率在76.67％，好氧池同步脱氮占总去除率的比重在5L/h时达到高峰。对好氧段沿程取样，结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0-0.6m，表明此期间也就是DO在1.5-2mg/L下同步硝化反硝化作用明显，总氮去除率保持在80％以上。通过同时监测沿程ORP值的变化情况，确定出ORP在同步硝化反硝化过程可以给出控制信号且反应灵敏稳定。根据ORP的变化情况，优化调节曝气量，以达到高效节能的效果。