随着水体“富营养化”问题的日趋突出，污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段。以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为当今污水处理领域的研究热点之一。反硝化脱氮除磷、同步硝化反硝化以及生物膜技术是近来颇受关注的污水生物处理新技术。基于以上理论开发出序批式生物膜法（SBBR）及A2ON工艺。A2ON是一种反硝化除磷脱氮双污泥工艺，它在一定程度上解决传统生物除磷脱氮系统的污泥龄矛盾、基质竞争等问题，既节省需氧量又能减少有机碳源、剩余污泥量和反应器的有效容积，这对于提高城市污水尤其是低C/N比值城市污水脱氮除磷的效率具有重要意义。　　本文着重探讨了这些新工艺和基于此开发的SBBR。具体的工作有四个方面：新型填料的SBBR的研制和评价以及厌氧/好氧（A/O）模式运行的SBBR除磷特性研究；连续曝气SBBR的同步硝化反硝化；SBBR以A/O工艺的同步脱氮除磷；双污泥的A2ON工艺研究。　　从以上试验，可得出几点结论：　　① SBBR工艺(序批式生物膜法)在SBR的基础上把反应器中的活性污泥改成带有载体的生物膜，使它既具有了序批式工艺的特点又具备了生物膜法的优点，本文是在既有SBBR工艺的基础上研究了一种新型填料的SBBR工艺。其运行方式灵活，可根据实际需要操作，可以同时高效地脱氮、除磷和去除有机物。本文以A/O模式，采用序批式生物膜法(SBBR)处理生活污水，该工艺选用特有的壁挂式软性填料，所形成的微生物系统稳定，生物种群多样化，生物量丰富。试验结果表明，该工艺对城市生活污水具有的较好处理效果，它集合了SBR与传统生物膜法的特点　　②同步硝化和反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比可以节约氧和碳源的耗量，大大降低设备运行费用，具备很大的发展前途。结合国内外研究，主要对SBBR进行多方面的研究；这些试验参数包括：DO,SRT,COD,温度和污泥特性等。　　③为提高生活污水氮磷处理效率和节约碳源，以软性填料的序批式生物膜法(SBBR)处理生活污水，研究在厌氧/缺氧模式下生物聚磷以及同时硝化反硝化（同时去除氮磷）的特性。研究表明，合适的工况下出水TP去除率为84％，TN去除率为80%，证实了SBBR同步的脱氮除磷的可能性。同步脱氮与生物除磷由不同的微生物群落完成，为获得稳定的生物脱氮除磷效果必须综合考虑各种反应参数。其中，溶解氧和污泥龄为SBBR有重要影响的脱氮除磷参数。DO是SBBR同时硝化反硝化的控制因素，而适当缩短泥龄可以很好除磷。　　④反硝化除磷可在单污泥或双污泥系统中实现，但一般认为双污泥系统更有效。双污泥的硝化菌与反硝化除磷菌（DPB）是分离的，控制DPB在生物膜或活性污泥中单独生长（本文是应用生物膜）。由于可分别培养DPB和硝化菌，解决了DPB与硝化菌泥龄的冲突，使脱氮除磷过程得以强化。此外，众多的研究也表明生物膜的反硝化除磷在实践中是可行的。　　基于以上的研究，本课题在序批式的A2N反硝化除磷脱氮工艺中引入一个好氧段形成一个新的两级生物膜反硝化除磷—A2ON系统，并以SBBR作为反硝化除磷的主体反应器，SBR作为硝化的反应器。　　对此处理系统进行系列的实验研究，评估SBBR反硝化除磷性能与SBR硝化性能；考察在A2ON双污泥系统中，各种因素对脱氮除磷特性的影响；结果表明，系统的污水处理过程是稳定的，明显降低了氧、能量和污泥产量。　　总之，本篇论文提出了一个新的污水除磷脱氮的工艺，它可以避免除磷脱氮过程中的污泥龄冲突，碳源的矛盾，并开辟了一个使用SBBR的单泥系统或双泥系统新途径，研究成果在理论上和实践中度具有创新性。