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采用MUCT工艺处理实际生活污水，研究其脱氮除磷性能。在不投加外碳源的情况下，为提高脱氮除磷的效果，重点研究MUCT工艺短程硝化反硝化的实现、稳定运行、破坏及破坏后的重建过程；MUCT工艺短程硝化反硝化脱氮除磷方面的优势；亚硝酸型同步硝化反硝化对MUCT短程硝化反硝化和反硝化除磷性能的影响。 研究结果表明：经过87天的启动期，最终在水力停留时间(HRT)8h，溶解氧浓度(DO)0.3～0.5mg/L，污泥回流比80％，缺氧回流比120％，硝化液回流比300％的条件下，成功启动了短程硝化，并稳定维持了35天。短程硝化期间，好氧区亚硝酸盐积累率平均62％，最高达到80％；氨氮去除率65％，最高达87％。短程硝化影响因素的分析表明：pH值，游离氨(FA)，游离亚硝酸(FNA)对本试验短程硝化无影响；温度和污泥停留时间(SRT)影响较小；HRT和DO是短程硝化实现的控制因素。利用此结论进一步试验MUCT处理低C/N的城市污水可以达到氨氮100％的去除，总氮去除率可以达到87.1％，总氮出水达到8.1mg/L。荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization，FISH)试验结果表明：当系统由全程硝化状态转为短程硝化状态后，氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)的比例明显提高，最高达到9.3％；亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria，NOB)以Nitrospira为主，其所占比例明显下降。 采用低DO和短水力停留时间(HRT)实现了短程硝化，亚硝酸盐积累率达到70％以上。COD去除效果稳定，试验期间出水COD均低于50mg/L。系统表现出较好的反硝化除磷性能，短程硝化期间磷的去除率和反硝化除磷率分别为90％和91％，全程硝化期间磷的去除率和反硝化除磷率分别为60％和88％。不同硝化模式下污泥的批次试验表明：短程硝化期间，以NO2·-N作为电子受体为主的反硝化除磷菌占总聚磷菌的比例和全程硝化期间以NO3·-N作为电子受体为主的反硝化除磷菌的比例相比没有明显变化；与全程硝化时期相比，短程硝化阶段对有限碳源的利用率更高，对磷的去除效果更好。 通过控制溶解氧(DO)浓度为0.3～0.6 mg/L，水力停留时间(HRT)为6h实现了短程硝化，亚硝酸盐积累率(nitrite accumulation rate，NAR)达到90％以上，稳定运行118d。在短程硝化的基础上，好氧区低氧运行实现了亚硝酸型SND，通过亚硝酸型SND途径的总氮去除率平均33％，最高达到56％。亚硝酸型SND途径下氨氮、总氮、磷的去除率明显提高，无外加碳源时分别达到99％、83％和96％。因此，MUCT工艺实现亚硝酸型SND是低碳源污水处理的一种有效的运行方式，能够充分利用原水中的有机碳源，总氮去除率的提高和碳源的节省保证了磷的去除效果。连续流MUCT工艺处理实际生活污水，在短程硝化建立的过程中DO浓度不能过高，过高的DO浓度不利于短程硝化的启动，但是0.75mg/L的DO浓度不会破坏已经稳定运行的MUCT短程硝化系统，反而对提高出水水质，稳定出水效果有积极意义。当DO浓度大于1mg/L时，经过短短几天的运行便足以破坏稳定运行150天以上的连续流短程硝化系统。相比于较长HRT对短程硝化的不利影响，高DO浓度对短程硝化的破坏作用更大。 通过提取MUCT工艺短程硝化稳定运行时期的氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)的amoA基因和全菌16S rDNA基因，经过PCR和构建质粒的过程，进行实时荧光定量PCR建立AOB定量分析的标准曲线，并用标准曲线对MUCT系统内AOB种群的演替进行分析。结果表明：在短程硝化的启动阶段，随着亚硝酸盐积累率的上升，AOB数量和百分含量逐渐增加。在短程硝化的稳定运行阶段，AOB数量和百分含量也稳定在较高水平。在短程硝化的破坏阶段，随着亚硝酸盐积累率的下降，AOB数量和百分含量逐渐减少，但明显滞后于亚硝酸盐积累率的下降，说明运行条件的改变首先抑制AOB的代谢活性，然后减少其含量。