氧化沟工艺脱氮除磷的机理与强化技术研究及工程应用

氧化沟工艺脱氮除磷的机理与强化技术

研究及工程应用

一、引言

水体富营养化是我国水生态环境治理的核心问题之一，而污水中氮、磷的过量排放是其主要诱因。截至2025年，我国城镇污水处理厂已实现全覆盖，主流处理工艺对COD、BOD?的去除率可达90%以上，但脱氮除磷效能的提升仍是提标改造的重点。氧化沟工艺自20世纪50年代问世以来，经70余年技术迭代，已形成多类型工艺体系，其通过构建连续循环混合流态形成溶解氧（DO）梯度，天然实现好氧-缺氧微环境的交替，为硝化、反硝化及聚磷菌代谢提供了适宜条件，无需复杂的时序切换即可实现有机物降解与氮磷去除的协同。

    传统氧化沟工艺虽具备先天优势，但受池体结构、运行参数调控、碳源分配等因素限制，存在同步硝化反硝化（SND）效能未充分发挥、聚磷菌（PAOs）厌氧释磷环境易被破坏、脱氮与除磷污泥龄（SRT）矛盾等问题。近年来，国内外学者通过工艺构型改良、微环境精准调控、生物强化、工艺耦合等手段，实现了氧化沟脱氮除磷效能的大幅提升，同时降低了运行能耗和药剂消耗。本文围绕氧化沟脱氮除磷的核心机理与技术升级展开研究，结合工程实践案例，为该工艺的高效应用与创新发展提供理论和实践支撑。

 

 二、氧化沟工艺脱氮除磷的核心微生物机理

    氧化沟脱氮除磷的本质是利用功能微生物的代谢特性，通过工艺流态设计构建差异化的溶解氧、碳源微环境，实现氮、磷的生物转化与去除，核心分为脱氮和除磷两大过程，且二者通过碳源、电子受体存在协同与制约关系。

1. 生物脱氮机理

    氧化沟的生物脱氮依托硝化作用和反硝化作用的协同，且其独特的循环流态可实现同步硝化反硝化（SND），大幅提升脱氮效率，核心功能菌群为氨氧化菌（AOB）、亚硝酸盐氧化菌（NOB）和反硝化菌。

 

（1）. 硝化作用：在氧化沟好氧区（DO=2~3mg/L），AOB将氨氮（NH??-N）氧化为亚硝酸盐氮（NO??-N），NOB进一步将NO??-N氧化为硝酸盐氮（NO??-N），该过程为自养反应，需消耗碱度，且硝化菌生长速率慢，需较长的污泥龄（SRT≥15d）。

（2）. 反硝化作用：在氧化沟缺氧区（DO<0.5mg/L），反硝化菌以污水中的有机碳为电子供体，将NO??-N逐步还原为氮气（N?）释放至大气，完成氮的彻底去除，该过程为异养反应，碳源是关键限制因子。

3. 同步硝化反硝化（SND）：氧化沟的连续循环流态使DO沿沟渠形成自然梯度，在微好氧区（DO=0.5~1.0mg/L）可同时存在硝化和反硝化微环境，实现SND。典型如奥贝尔氧化沟外沟道，通过低DO控制（DO=0~0.5mg/L），SND脱氮贡献率可达30%~50%，大幅降低了碳源消耗和混合液回流能耗。

2.2 生物除磷机理

    氧化沟的生物除磷依托聚磷菌（PAOs） 的厌氧释磷-好氧吸磷代谢特性，若构建缺氧微环境，反硝化聚磷菌（DPAOs）可实现反硝化除磷，实现“一碳两用”，提升碳源利用率，是当前除磷技术的研究热点。

 

1. 厌氧释磷：在严格厌氧区（DO<0.2mg/L，无NO??-N），PAOs分解胞内聚磷产生三磷酸腺苷（ATP），利用ATP主动吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFA），并合成聚羟基烷酸酯（PHA）储存在胞内，该过程为磷的释放阶段，是后续过量吸磷的基础。

2. 好氧/缺氧吸磷：PAOs进入好氧区（DO=2~3mg/L）或缺氧区（以NO??-N为电子受体）后，分解胞内PHA产生ATP，除满足自身生长外，将过量吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式储存在胞内，使胞内聚磷含量较厌氧阶段提升2~3倍。

3. 排泥除磷：通过排出富含聚磷的剩余污泥，将磷从污水处理系统中彻底去除，该过程要求较短的SRT（10~15d），与硝化菌的长SRT需求形成污泥龄矛盾，是氧化沟脱氮除磷协同的核心难点。

4. 反硝化除磷：DPAOs以NO??-N为电子受体，在缺氧环境下完成吸磷过程，该过程可同步实现反硝化脱氮和除磷，减少了好氧段的曝气能耗，且避免了NO??-N对厌氧释磷的抑制，实现碳源的高效利用。

 

三、主流氧化沟工艺的脱氮除磷特性

    经多年技术发展，氧化沟已形成卡鲁塞尔、奥贝尔、交替式、一体化四大主流工艺类型，各工艺在池体结构、DO调控方式、运行参数上存在显著差异，脱氮除磷效能及适用场景也各有侧重，各工艺的核心特征、运行参数与脱氮除磷效能如下：

1. 卡鲁塞尔氧化沟

    卡鲁塞尔氧化沟为单沟或多沟串联的环形结构，采用立式倒伞曝气机曝气，沿沟渠形成局部好氧-缺氧交替的微环境，抗冲击负荷能力强，是我国中小型污水处理厂的主流应用工艺。该工艺的核心运行参数为混合液悬浮固体浓度MLSS=3000~5000mg/L，水力停留时间HRT=15~30h，污泥龄SRT=15~30d，好氧区DO控制在2~3mg/L；常规运行状态下，TN去除率可达75%~85%，TP去除率为60%~70%，经前置厌氧池改良后，TP去除率可提升至75%以上，出水可满足GB 18918-2002一级B标准，适配中小型城镇污水集中处理的场景需求。

2. 奥贝尔氧化沟

   奥贝尔氧化沟为同心圆三沟道结构，采用卧式转碟曝气机，通过调控曝气机转速实现外沟、中沟、内沟的DO梯度精准分区，其中外沟DO=0~0.5mg/L为缺氧环境，中沟DO=1~2mg/L为微好氧环境，内沟DO=2~3mg/L为好氧环境，天然具备SND和生物除磷的微环境条件，是现有氧化沟工艺中脱氮除磷效能最优的类型。该工艺核心运行参数为MLSS=2500~4000mg/L，HRT=12~20h，SRT=18~25d；TN去除率可达80%~90%，TP去除率为70%~80%，无需大幅工艺改造即可实现出水达GB 18918-2002一级A标准，且同心圆结构较卡鲁塞尔氧化沟占地节省20%~30%，更适合土地资源紧张的城市核心区污水处理及提标改造项目。

 3.交替式氧化沟

     交替式氧化沟为2~3个平行矩形沟渠结构，通过切换导流闸和曝气机运行状态，使各沟渠交替承担好氧反应、缺氧反应和沉淀功能，无需设置独立的二沉池和污泥回流系统，实现“反应-沉淀”一体化运行。该工艺运行周期为8~12h，可通过调整好氧/缺氧时长灵活调控脱氮除磷效能，对进水流量波动的适应性极强，核心运行参数为MLSS=2000~3500mg/L，HRT=8~16h，SRT=10~20d；TN去除率为75%~85%，TP去除率65%~75%，适配农村分散式污水、间歇进水的小型污水处理项目，但其运行管控对自动化控制系统要求较高。

 4. 一体化氧化沟

    一体化氧化沟在传统氧化沟基础上，将反应区与斜管/斜板沉淀区集成于同一构筑物，通过导流装置实现混合液的循环反应与泥水分离，污泥可直接回流至反应区，是流程最简化的氧化沟工艺类型，初期投资较传统工艺节省30%~40%。该工艺核心运行参数为MLSS=2000~3500mg/L，HRT=10~18h，SRT=15~20d；常规运行下TN去除率为70%~80%，TP去除率60%~70%，适合村镇污水和小型工业园区废水处理，经化学除磷工艺耦合后，出水水质可达到一级A标准。

 四、氧化沟工艺脱氮除磷的关键强化技术

    针对传统氧化沟工艺脱氮除磷的短板，结合微生物代谢特性和工程实践需求，当前主流的强化技术围绕微环境精准调控、碳源高效利用、工艺构型优化、生物强化、物化协同展开，各技术相互协同，可实现脱氮除磷效能的大幅提升，同时满足低碳运行要求。

1. 工艺构型改良：构建适配的脱氮除磷微环境

    工艺构型改良是氧化沟脱氮除磷强化的基础，核心是通过池体结构优化，构建严格的厌氧-缺氧-好氧串联微环境，解决传统工艺厌氧段缺失、DO串流、碳源分配失衡等问题，主流改良形式主要有三类：一是前置厌氧/缺氧池的氧化沟复合工艺，在氧化沟前端增设厌氧池（HRT=1~2h）和缺氧池（HRT=2~4h），形成A?/O-氧化沟、UCT-氧化沟工艺，使污水先进入厌氧池实现PAOs释磷，再进入缺氧池进行反硝化脱氮，最后进入氧化沟好氧区完成硝化和吸磷，实现碳源的阶梯式利用，TP去除率可提升至80%以上；二是倒置A?/O氧化沟，将缺氧池置于厌氧池前端，利用进水碳源优先进行反硝化脱氮，避免NO??-N串入厌氧池抑制释磷，同时通过内回流将好氧区的NO??-N带回缺氧池，解决传统A?/O工艺的碳源竞争问题，TN去除率可达90%以上；三是合建式奥贝尔氧化沟，将厌氧区与奥贝尔氧化沟合建，利用沟内水力条件实现污泥和混合液的自动回流，取消独立的污泥回流泵站，能耗降低10%~20%，同时通过三沟道DO梯度，实现SND与生物除磷的协同。

 2 .溶解氧精准调控：避免微环境破坏，提升氧利用效率

     DO是氧化沟脱氮除磷的核心调控参数，DO过高会导致碳源过度消耗、NO??-N串入厌氧/缺氧区，抑制释磷和反硝化；DO过低则会导致硝化反应不充分、PAOs吸磷不足。DO精准调控的核心策略为：首先是分区DO精准控制，严格控制厌氧池DO<0.2mg/L、缺氧池DO<0.5mg/L、好氧池DO=2~3mg/L，通过在沟渠不同位置设置在线DO监测仪，实时调整曝气设备的运行状态，如奥贝尔氧化沟通过调控转碟曝气机的转速和浸水深度，实现外、中、内沟道的梯度DO控制；其次是曝气设备升级，将传统表面曝气改为微孔曝气，使氧转移效率从20%~30%提升至40%~60%，减少曝气能耗的同时避免表面曝气产生的DO扩散，降低DO串流风险；此外可采用分段曝气方式，在好氧区前端采用低曝气量、后端采用高曝气量，既保证硝化反应的完全进行，又在前端形成微好氧区促进SND，在提升脱氮效率的同时降低曝气能耗。

 3. 碳源优化利用：破解碳源限制，实现“一碳两用”

   碳源是氧化沟脱氮除磷的关键限制因子，当进水BOD?/TN<4~5、BOD?/TP<20时，脱氮除磷效能会显著下降，碳源优化利用的核心是提升碳源利用率，而非单纯补充外碳源，主流实施策略包含四方面：一是天然碳源分点投加，将进水碳源分别投加至厌氧池和缺氧池，优先满足PAOs释磷和反硝化脱氮的碳源需求，避免碳源在好氧区的无效消耗，使碳源利用率提升30%~40%；二是外碳源优选与精准投加，当天然碳源不足时，优先选择乙酸钠作为外碳源，替代传统甲醇，投加点设置在厌氧池和缺氧池末端，根据在线水质监测数据实时调整投加量，避免药剂浪费；三是再生碳源利用，利用污泥厌氧水解发酵产生的VFA、污水厂尾水反硝化滤池的回流液作为再生碳源，实现污泥资源化利用，降低外碳源投加成本30%以上；四是反硝化除磷技术应用，通过培养反硝化聚磷菌（DPAOs），使PAOs以NO??-N为电子受体在缺氧区同时完成反硝化脱氮和吸磷，实现“一碳两用”，大幅降低碳源需求，当DPAOs占比达50%以上时，进水BOD?/TN可降至3~4仍能保证稳定的脱氮除磷效能。

 4.生物强化技术：提升功能菌群活性，解决SRT矛盾

    生物强化技术通过富集高效功能菌群，提升氧化沟脱氮除磷的微生物活性，同时破解脱氮长SRT与除磷短SRT的核心矛盾，是当前氧化沟工艺强化的核心技术之一。主流应用技术包括：一是MBBR-氧化沟耦合工艺，在氧化沟好氧区投加SPR-Ⅱ型等悬浮生物载体，硝化菌等自养菌附着在载体上生长形成生物膜，实现30~40d的长泥龄，而悬浮污泥的SRT控制在10~15d，满足除磷的排泥需求，彻底解决污泥龄矛盾，该工艺也是目前氧化沟提标改造的主流技术；二是高效功能菌投加，向氧化沟中投加耐污型AOB、NOB、PAOs和DPAOs菌剂，快速提升功能菌群密度，尤其适用于低温、高盐等特殊工况，如北方低温地区投加耐低温硝化菌，可使硝化反应的适宜温度从15~30℃降至5~10℃；三是污泥驯化筛选，采用逐步负荷驯化法，缓慢提升进水氮磷负荷，筛选出适应本地水质的优势菌群，提升系统的抗冲击负荷能力和脱氮除磷运行稳定性。

 5. 物化-生化协同：实现深度脱氮除磷，保障出水达标

    当出水要求为GB 18918-2002一级A及以上标准时，单纯生物脱氮除磷难以满足TP≤0.5mg/L的指标要求，需采用物化-生化协同的深度处理技术，核心形式有三类：一是化学除磷耦合，在氧化沟好氧区末端或二沉池前投加聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等无机絮凝剂，与生物除磷协同作用，使TP去除率可达90%以上，出水TP≤0.5mg/L，药剂投加量控制在5~10mg/L，避免过量投加导致系统污泥量增加；二是氧化沟+深度过滤，在氧化沟末端增设连续流砂滤池、磁分离滤池，去除出水剩余的悬浮物和磷酸盐，使出水TP可降至0.3mg/L以下，满足准Ⅳ类地表水标准；三是氧化沟+膜分离（MBR），将膜分离单元与氧化沟耦合，取代传统二沉池，实现泥水高效分离，系统MLSS可提升至8000~10000mg/L，大幅提升硝化和除磷效能，出水水质可达地表水Ⅲ类标准。

 

6. 运行参数协同优化：实现工艺效能最大化

    氧化沟的脱氮除磷效能受HRT、SRT、MLSS、回流比等参数的协同影响，需根据进水水质和出水标准进行综合优化，核心优化策略为：污泥龄（SRT）方面，脱氮除磷协同运行时控制在15~20d，兼顾硝化菌的长SRT需求和PAOs的排泥需求，若耦合MBBR工艺，则生物膜SRT控制在30~40d，悬浮污泥SRT控制在10~15d；水力停留时间（HRT）方面，厌氧池HRT=1~2h、缺氧池HRT=2~4h、氧化沟好氧区HRT=8~12h，总HRT控制在12~20h，保证功能微生物的代谢反应时间；回流比方面，混合液内回流比控制在200%~400%，保证好氧区的NO??-N充分回流至缺氧池，污泥回流比控制在50%~100%，避免污泥龄过短导致功能菌群流失；混合液悬浮固体浓度（MLSS）方面，控制在3000~5000mg/L，过高易导致污泥膨胀，过低则系统处理能力不足，同时保证污泥沉降比（SV??）控制在20%~30%，提升泥水分离效果。

 

 

五、氧化沟脱氮除磷工程应用与提标改造案例

1.北方某卡鲁塞尔氧化沟MBBR耦合提标改造案例

     该污水厂处理规模为10万m?/d，原工艺为卡鲁塞尔氧化沟，出水仅达GB 18918-2002一级B标准，本次提标改造目标为一级A标准。核心改造措施包括三方面：一是延长缺氧段水力停留时间，将缺氧区HRT从3.07h延长至11.34h，提升系统反硝化脱氮能力；二是耦合MBBR工艺，在好氧区投加SPR-Ⅱ型悬浮生物载体，载体填充率为30%，强化硝化反应效能；三是增设深度处理单元，在系统末端加建连续流砂滤池，实现深度除磷。

     改造后系统稳定运行效果显示，进水COD=300~400mg/L、NH??-N=30~40mg/L、TN=35~45mg/L、TP=4~5mg/L，出水COD平均值35mg/L、NH??-N1.1mg/L、TN10.1mg/L、TP0.4mg/L，各项指标均稳定达到一级A标准；同时工艺运行效率大幅提升，好氧区SND脱氮贡献率达30%，缺氧区反硝化除磷贡献率达87%，运行成本较改造前降低0.394元/m?，其中电费减少0.095元/m?，药剂费减少0.299元/m?，实现了处理效能与运行经济性的双重提升。

2. 村镇污水改进型氧化沟+生态塘组合工艺案例

该项目针对某村镇分散式污水治理需求设计，处理规模为500m?/d，项目进水水质波动大，常规进水指标为COD=200~300mg/L、NH??-N=20~30mg/L、TN=25~35mg/L、TP=3~4mg/L，工艺采用改进型氧化沟+阶式功能强化生态塘组合工艺。其中改进型氧化沟运行参数控制为HRT=15h，MLSS=2500~3000mg/L，SRT=25d，低氧曝气区DO=1.3~1.5mg/L；生态塘单元由兼氧塘、好氧塘和水生植物塘串联组成，塘内种植芦苇、苦草等本土水生植物，强化系统深度脱氮除磷效果。该组合工艺运行效果显示，改进型氧化沟出水可达到一级B标准，经生态塘深度处理后，出水水质进一步提升，COD≤50mg/L、NH??-N≤5mg/L、TN≤15mg/L、TP≤0.5mg/L，稳定达到GB 18918-2002一级A标准；同时该工艺适配农村污水处理的实际需求，无需复杂的自动化控制设备，运维操作简便，运行成本控制在0.8~1.0元/m?，且生态塘单元兼具水质净化与生态修复功能，实现了村镇污水的生态化处理。

 六、氧化沟脱氮除磷运行瓶颈及优化对策

    尽管氧化沟工艺经强化改造后脱氮除磷效能大幅提升，但在实际工程运行中，受进水水质、工况条件、运行管理等多因素影响，仍存在诸多瓶颈问题，针对当前工艺运行的核心瓶颈，对应的优化对策如下：

1. 碳源不足与分配失衡

     当前城镇污水普遍存在进水C/N比逐年降低的问题，部分地区污水进水BOD?/TN<3，碳源不足直接导致反硝化脱氮和厌氧释磷效率降低，同时传统工艺中碳源在好氧区的无效消耗，进一步加剧了系统内碳源竞争。针对该问题，优化对策主要为：采用碳源分点投加方式，将进水碳源分别投加至厌氧池和缺氧池，减少碳源无效消耗；天然碳源不足时，补充乙酸钠等高效外碳源，或利用污泥水解液制备再生碳源，降低外碳源投加成本；通过工艺调控和菌群驯化培养DPAOs，实现反硝化除磷，从根源上降低系统碳源需求。

2. 溶解氧串流导致微环境破坏

    传统氧化沟采用的表面曝气方式易导致DO扩散，好氧区的高DO水串入厌氧/缺氧区，不仅抑制PAOs释磷和反硝化菌代谢，还会导致好氧区产生的NO??-N串入厌氧池，进一步抑制聚磷菌的厌氧代谢过程，破坏系统脱氮除磷的微环境基础。针对该问题，可通过三方面优化：将传统表面曝气改为微孔曝气，提升氧利用效率的同时减少DO扩散；在沟渠内合理设置导流墙，强化好氧-缺氧-厌氧区的流态分离，降低DO串流风险；采用分区DO精准控制系统，通过在线监测与曝气设备联动，实时调整各区域曝气强度，保证各功能区DO指标稳定。

3. 脱氮与除磷的污泥龄矛盾

    硝化菌为自养菌，生长速率慢，需较长的SRT保证其在系统内的富集；而聚磷菌需通过短SRT实现剩余污泥的及时排放，才能保证磷从系统中彻底去除，传统氧化沟工艺难以同时兼顾二者需求，导致脱氮或除磷效能出现单一性下降。针对该污泥龄矛盾，核心优化对策为：耦合MBBR工艺，利用生物载体富集硝化菌实现长SRT，悬浮污泥保持短SRT满足除磷排泥需求，实现脱氮与除磷的污泥龄分离；采用分段式氧化沟工艺，通过流态调控使不同沟道形成差异化的SRT，实现脱氮和除磷的分区优化运行。

4.磷二次释放

    运行过程中磷的二次释放是导致出水TP超标的常见问题，二沉池停留时间过长、好氧区DO不足、污泥龄过长等，均会导致PAOs胞内PHA分解，使胞内储存的聚磷重新释放至水体，影响出水磷指标。针对该问题，优化对策为：优化系统排泥制度，保证剩余污泥的及时排放，将系统SRT严格控制在15~20d的合理范围；优化二沉池运行参数，控制水力停留时间≤2h，避免污泥在二沉池内发生厌氧腐败；强化好氧区曝气管控，保证好氧区DO稳定在2~3mg/L，确保PAOs完成充分的过量吸磷过程。

5. 低温下硝化效能下降

    北方地区冬季污水处理面临水温偏低的问题，当水温<10℃时，硝化菌活性会大幅降低，导致系统NH??-N去除率下降，出水氨氮超标，成为北方氧化沟工艺冬季运行的核心难点。针对低温硝化效能下降问题，优化对策为：投加耐低温硝化菌剂，定向提升系统内硝化菌的低温活性；适当延长好氧区HRT，增加硝化反应的有效时间；提高好氧区MLSS至4000~5000mg/L，通过增加功能菌数量弥补微生物活性的下降，保证系统硝化效能稳定。

 七、氧化沟脱氮除磷工艺的发展趋势与展望

     在我国“双碳”战略推进和污水排放标准持续趋严的行业背景下，氧化沟工艺的发展将朝着智能化、低碳化、耦合化、小型化的方向发展，核心发展趋势为：

1.智能化精准调控

     依托物联网、大数据、人工智能（AI）技术，构建氧化沟全流程在线监测与智能调控系统将成为主流趋势，通过在沟渠各功能区设置DO、NH??-N、NO??-N、TP、MLSS等在线监测仪，实时采集水质数据和工艺运行参数，结合GPS-X、ASIM等工艺模拟模型，实现曝气强度、碳源投加量、回流比等关键参数的自动优化调控，既提升工艺运行的稳定性和脱氮除磷效能，又能降低人工运维成本，实现氧化沟工艺的精细化运行管控。

2. 低碳化运行与能源回收

    污水处理厂是市政基础设施中的能耗大户，氧化沟工艺的低碳化运行将成为核心研究方向，其发展核心围绕节能降耗和能源回收两大维度：一方面通过低氧硝化、SND、反硝化除磷等技术，减少系统曝气能耗和碳源消耗，降低工艺运行过程的碳排放；另一方面利用污泥厌氧发酵产甲烷，实现沼气的回收与资源化利用，替代传统化石能源，逐步实现污水厂的能源自给；同时通过合建式工艺设计，取消污泥回流泵站等附属设施，降低系统提升能耗，实现工艺全流程的低碳运行。

3.工艺耦合创新与深度处理

    为满足地表水准Ⅳ类及以上的深度处理需求，氧化沟工艺将与更多高效水处理技术进行耦合创新，实现脱氮除磷效能的进一步提升和新兴污染物的协同去除：一是与厌氧氨氧化（Anammox）技术耦合，针对低C/N比污水进行处理，无需投加外碳源，大幅降低系统运行能耗；二是与磁分离、膜分离、高级氧化技术耦合，实现磷的深度去除和资源化回收，同时协同去除污水中的微塑料、抗生素等新兴污染物；三是与生态处理技术耦合，如氧化沟+人工湿地、氧化沟+生态塘等组合工艺，适配城市近郊及村镇污水的治理需求，实现水质净化与生态修复的双重目标。

4.小型化与一体化适配分散式污水

    随着我国村镇分散式污水治理需求的不断扩大，氧化沟工艺将向小型化、一体化、低运维的方向研发与应用：开发模块化、装配式的一体化氧化沟设备，将预处理、反应、沉淀、深度处理等单元集成于一体，具备占地小、安装快、操作简便的特点，适配村镇分散式污水的处理需求；同时结合农村地区的实际工况，简化工艺管控要求，降低运行维护成本，推动氧化沟工艺在村镇污水治理领域的规模化应用。

 八、结论

     氧化沟工艺作为一种成熟、稳定的生物处理技术，通过构建连续循环的混合流态形成DO梯度，天然具备脱氮除磷的微环境条件，在城镇和村镇污水治理中具有不可替代的优势。其脱氮除磷的核心是功能微生物的代谢协同和微环境的精准调控，通过工艺构型改良、DO精准控制、碳源高效利用、生物强化、物化-生化协同等强化技术，可有效解决传统工艺的碳源竞争、污泥龄矛盾、微环境破坏等核心问题，使脱氮除磷效能大幅提升，出水稳定达到GB 18918-2002一级A及以上标准。

    工程实践表明，MBBR-氧化沟耦合工艺是城镇污水厂提标改造的主流技术，可在实现出水达标同时降低运行成本；改进型氧化沟+生态塘组合工艺则适配村镇分散式污水的治理需求，兼具处理效能与生态效益。在“双碳”战略背景下，氧化沟工艺的未来发展将聚焦于智能化精准调控、低碳化运行、工艺耦合创新和小型化一体化，通过技术创新与工程实践结合，实现脱氮除磷效能的进一步提升和污水厂的能源自给，推动污水处理行业向“绿色、低碳、可持续”方向发展。

     氧化沟工艺的优化与应用需坚持因地制宜的原则，根据项目进水水质、处理规模、出水标准和工况条件，选择合适的工艺类型和强化技术，同时加强系统运行管理和操作人员专业培训，才能充分发挥工艺的核心优势，实现氮磷的高效去除和区域水生态环境的保护与修复。