1.1 研究背景

为了更好的保持生态平衡，解决水污染的问题，国家建设了一些污水处理厂，以促进经济和社会的可持续发展。随着污水处理厂的规模不断的扩大，一些新的工艺和技术也得以推广应用。如何设计处理好污水处理厂需要考虑到选址，成本，效率等多方面因素，选择适合的工艺，合适的处理流程对设计污水处理厂来说至关重要。

1.2 污水处理国内外研究现状

我国城市污水处理事业开始于1921年。上海首先建立了北区污水处理厂，1926年又建了西区和东区污水厂，总处理能力为4万吨／日。近几年来随着经济的发展，水污染控制所面临的问题也愈加严重，目前不仅大、中、小城市建设污水厂，还有些郊区县也建设污水厂，如上海市嘉定县的污水厂已投入运行十几年了，上海市青浦徐泾镇、重庆市渝北区、河南省汝州市、浙江省多个县郊等几十个污水处理厂工程正在兴建中。据2000年统计，全国城镇的污水处理率达到25%,2010年将达到50%。

然而，同先进国家相比，我国城市污水处理事业从数量、规模、普及率以及机械化、自动化程度上，还都存在着较大的差距。按照《城市污水污染控制技术政策》要求城区人口达50万以上的城市，必须建立污水处理设施；在重点流域和水资源保护区，城区人口在50万以下的中小城市及村镇，应依据当地水污染控制要求,建设污水处理设施。在宪法中也有明文规定，并组建了许多专门生产环保设备和给排水机械的专业工厂，许多产品已系列化了，但自动化仪表，检测仪与国外差距还很大，资金不足仍是根本性问题。

19世纪以来，经济发达的国家相继出现了环境污染和社会公害问题，许多国家的河湖水域解氧降低，水生物减少，甚至绝迹。由于水环境污染，人们发病率增加，政府开始认识到加强污水处理的必要性，并投以大量资金兴建污水处理工程。经过30多年的大力整治，付出巨大代价，才基本控制了形势，使水生物恢复生长，水环境得到改善。这种污水处理事业与经济发展不相适应的状况所造成的损失是极大的,教训是深刻的。为此，各国政府对于污水处理工作极为重视，从法律和建设资金上给予保证，并不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。

美国是目前世界上污水处理厂最多的国家，平均5000人就有1座，其中78%为二级生物处理厂；英国共有处理厂约8000座，平均7000人l座，几乎全部是二级生物处理厂；日本城市废水处理厂约630座，平均20万人1座，但其中二级处理厂及高级处理厂占98.6%；瑞典是目前污水处理设施最普及的国家,，水道普及率99%以上，平均5000人l座污水处理厂，其中91%为二级生物处理厂。这些国家的经验表明,大力兴建二级处理厂对改善水体卫生情况起了很大的作用。如美国7000条河流的水质有了明显改善；日本不符合环境标准水域，已从1971年的0.6%下降到1980年的0.05%；欧洲莱茵河的有机污染已基本控制，部分河段水质明显改善，鱼类复生；英国泰晤士河绝迹了10多年的鱼群又重新出现，目前已达119种截至上世纪70年代，发达国家基本上普及二级处理。但二级生物处理耗能多，运行费用高基建投资也不低。发展中国家普遍“建不起”，或是“养不起”，因此纷纷寻求适用于本国国情的经济高效技术。就连美国也因废水处理费用的高昂引起了众多的非议，据悉，美国每年二级生物处理厂所耗能量费用已超过10亿美元，因此他们也在大力研究新技术，或改革传统的流程。

1.3 脱氮除磷工艺及国内外进展介绍

现实中，水体中氮磷元素多源于日常生活污染、农业、工业生产污染层面。大量氮磷元素进入水体，导致水体自净能力难以有效完成，从而破坏了城市水域的生态环境。因此，污水排入城市水域前，必须严格清除污水中所含的氮磷元素，以促使城市水环境保持同时，回收氮磷元素，最终达到循环利用的目的。

AB污水处理工艺，也即生物吸附-生物降解两段活性污泥法，AB工艺对污水中氨氮元素的去除率相应高于传统活性污泥法，但此工艺对氮磷深度清理的能力较差，所以需给予改进，以便达到水质净化的标准要求。