我国水环境的污染现状相当严重,由水污染造成的经济损失也相当惊人。城市污水处理不仅可以缓解水污染带来的环境与经济压力,同时亦是开发第二水源解决城市用水问题的重要措施之一。本研究以新型复合铁酶促活性污泥为研究对象,以改进生物脱氮除磷活性污泥絮体结构为切入点,通过铁盐化学絮体与微生物絮体的有机结合,改进与强化活性污泥絮体结构,增强微生物抵抗外界环境因素变化的能力;通过铁离子介入微生物生化反应代谢过程,强化铁离子参与电子传递作用与酶促反应激活剂作用,增强生物代谢反应活性,提高生物脱氮除磷的效率,从根本上解决污水生物脱氮除磷系统存在的固有矛盾与瓶颈问题,通过复合铁酶促活性污泥处理具有典型特征的高浓度城市污水的实验研究,提出一种经济、高效、实用的城市污水生物脱氮除磷处理技术。本课题研究结果表明:(1)在不同外界环境和工艺控制条件下,化学辅助除磷系统与传统脱氮除磷系统对氨氮、有机污染物的去除效果相差不大,铁盐混凝剂能提高化学除磷的效能,但对生物除磷起抑制作用。(2)在常温条件下,复合铁酶促活性污泥系统与传统生物脱氮除磷活性污泥系统比较,两系统对有机污染物的去除效果相当,去除率分别为91.9%、91.4%;复合铁酶促活性污泥系统对氨氮的去除效率较对比系统提高4.7%;对溶解性磷酸盐的去除率较对比系统提高10.8%。复合铁酶促活性污泥系统的电子传递体系活性与脱氢酶活性要高于对比系统的电子传递体系活性与脱氢酶活性。(3)低温条件下,复合铁酶促活性污泥系统的硝化功能明显高于传统生物脱氮除磷活性污泥系统,两个系统的氨氮去除率分别为97.3%、75.5%;有机物的去除率分别为91.7%、90.5%;溶解性磷酸盐的去除率分别为27.5%、75.8%。复合铁酶促活性污泥系统的电子传递体系活性和脱氢酶活性要高于对比试验系统的电子传递体系活性和脱氢酶活性。复合铁酶促活性污泥系统在低温条件下仍保持较高的生物量和生物活性,维持了较高的硝化效率。(4)复合铁酶促活性污泥系统比传统生物脱氮除磷活性污泥系统的污泥絮体结构更为密实,两个系统的微生物按形态分都主要有球菌、杆菌、丝状菌,但复合铁酶促活性污泥丝状菌较少。