碳源是缺氧高效脱氮、厌氧高效释磷的关键,而我国城市生活污水处理中常常面临碳源不足问题。对于低碳氮比城市污水,如何实现碳源的高效利用,达到良好的脱氮除磷效果显得尤为重要。本文以分段AO工艺为研究背景,通过分子量切割确定城市污水有机物分子量分布特征以及在生物处理过程中的迁移变化,探求各处理单元对有机物分子量分布的响应,为污水脱氮除磷对有机物利用分析提供了新的思路。研究结果表明：(1)经过分段AO工艺处理,污水划分的十个区间段有机物绝大部分都得到了有效的利用。试验结果表明：分子量>0.45μm、10w-80w、1w-10w、<1k有机物去除率较高,都能达到83%以上；分子量3k-5k有机物去除率最低,只有13.64%。(2)缺氧段进水中分子量>80w的大分子有机物和<1k的小分子有机物较多,中间部分区间段有机物分布比较平均,经过分段AO工艺处理后大多数区间段有机物都有所减少。1k以上大分子有机物转化利用过程中,缺氧反硝化对分子量>0.45μm、80w-0.45μm、<1w有机物有较高转化利用速率,其中颗粒有机物(>0.45μm)的转化利用速率最大。(3)通过研究分段AO工艺好氧段进出水有机物分子量分布变化,发现分子量>0.45μm、10w-80w、<3k的有机物浓度高将抑制硝化反应的进行。试验结果表明：在1k以上大分子有机物转化过程中好氧对区间段>0.45μm、10w-80w、<3k有机物有较高的转化利用速率,转化生成的小分子有机物越多,对硝化的抑制作用越明显。(4)通过研究分段AO厌氧段进出水有机物分子量分布变化,发现厌氧释磷对污水中区间段>1w、<1k有机物转化利用速率较大；厌氧段分子量80w-0.45μm、10w-80w、 lw-10w、<1k的有机物变化率越高,厌氧释磷量越多。