满足达标排放前提下节能降耗是既有污水处理厂的共性问题。污水中资源/能源回收则有助于节能降耗。因此,以资源化为目标升级改造污水处理工艺成为目前研究与应用的热点。为此,本课题研究旨在研发“京标A”资源化工艺技术,重点开展实验与模拟研究。基于TUD联合代谢模型,分别对国内几种常见污水处理工艺进行工艺建模,利用模型缺省值和北京某小型污水处理厂实际进水水质进行数学静态模拟。模拟结果显示,可最大化富集反硝化除磷菌(DPB)的UCT工艺在同步脱氮除磷方面具有明显优势;UCT辅以侧流磷沉淀/回收与投加碳源脱氮除磷异曲同工,不仅可以使出水TP达到京标A标准,还可节省碳源和大量化学药剂。有关能源回收,在末端污泥处理与处置上,首先采用生物产甲烷潜能(BMP)批式实验,测试剩余污泥与其它有机固废共消化可行性及甲烷产量获增潜势。实验结果表明,当脱水污泥与厨余垃圾VS配比为1:1.5时共消化协同效果最佳,甲烷产量可被提高达21.4%;半连续启动实验以有机负荷(OLR)为1 g VS/L/d为宜,产气稳定后提高至1.5g VS/L/d,甲烷平均含量略有提高(约1%,含量至70.6%)。基于校正后的厌氧消化模型(ADM1)模拟共消化过程,可较好模拟和预测脱水污泥与厨余垃圾厌氧共消化连续培养启动阶段(低OLR)。模拟结果表明,共消化系统生物气(沼气)产量与甲烷含量同时受底物投配比和水解速率常数(k_h)影响;其中,沼气总产量受混合底物的水解速率常数(k_h)影响最明显。相形之下,甲烷含量则对底物投配比更为敏感;系统稳定产气后继续增加有机负荷(OLR),有利于进一步提高沼气中的甲烷含量。