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针对传统生物脱氮除磷工艺中存在的碳源不足、脱氮菌与除磷菌对溶解氧（DO）的竞争、不同功能菌在污泥龄（SRT）方面存在着矛盾等诸多弊端,结合低C/N城市污水的水质特点提出了一种同步脱氮除磷的新工艺,即同步短程硝化反硝化除磷+厌氧氨氧化（SPNDPR+ANAMMOX）组合工艺。本试验首先启动了厌氧/好氧SPNDPR系统,这是SPNDPR+ANAMMOX组合工艺中必不可少的一部分。本文为了解同步短程硝化内源反硝化除磷（SPNDPR）系统的脱氮除磷特性,以低C/N城市污水为处理对象,采用延时厌氧（180 min）/好氧运行的SBR反应器,通过联合调控曝气量和好氧时间,考察了该系统启动与优化运行特性。结果表明,当系统好氧段曝气量为0.8 L·min-1,好氧时间为150 min时,出水PO43--P浓度约为1.5 mg·L-1左右,出水NH4+-N和NO3--N浓度由10.28 mg·L-1和8.14 mg·L-1逐渐降低至0 mg·L-1和2.27 mg·L-1,出水NO2--N浓度逐渐升高至1.81mg·L-1;当曝气量提高至1.0 L·min-1且好氧时间缩短至120 min后,系统除磷、短程硝化性能逐渐增强,但总氮（TN）去除性能先降低后逐渐升高,最终出水PO43--P、NH4+-N分别稳定低于0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1,好氧段亚硝积累率和SND率分别达98.65%和44.20%,TN去除率达80.33%。SPNDPR系统内好氧段好氧吸磷、反硝化除磷、短程硝化、内源反硝化同时进行保证了低C/N污水的同步脱氮除磷。为进一步了解不同曝气量和好氧时间下SPNDPR系统处理低C/N城市污水的脱氮除磷性能。本文又以低C/N城市污水为处理对象,采用延时厌氧（180min）/好氧运行的SBR反应器,通过调控曝气量[单位体积的反应器在单位时间内通过的气体的体积,单位为L·（min·L）-1。由0.125 L·（min·L）-1逐渐降低至0.025 L·（min·L）-1]和好氧时间（由3 h逐渐延长至6 h）,考察了SPNDPR系统的深度脱氮除磷性能。结果表明,当曝气量为0.025 L·（min·L）-1、好氧时间为6 h时,SPNDPR系统出水NH4+-N、NO2--N、NO3--N和PO43--P浓度分别为0、8.62、0.06和0.03 mg·L-1;出水TN浓度约为9.22 mg·L-1,TN去除率高达87.08%。当曝气量分别由0.125 L·（min·L）-1降至0.100 L·（min·L）-1和由0.100 L·（min·L）-1降至0.075 L·（min·L）-1时,系统硝化速率均能恢复并稳定维持在0.16 mg·（L·min）-1左右。但曝气量继续降至0.050 L·（min·L）-1和0.025 L·（min·L）-1后,硝化速率分别降至0.09 mg·（L·min）-1和0.06 mg·（L·min）-1左右。随着曝气量的降低[由0.125 L·（min·L）-1依次降至0.100、0.075、0.050、0.025 L·（min·L）-1]和好氧时间的延长（由3 h延长至6 h）,SPND脱氮性能逐渐增强,SND率由19.57%升高至72.11%,TN去除率逐渐升高（由62.82%升高至87.08%）。降低曝气量和延长好氧时间后的SPNDPR系统,强化了厌氧段内碳源贮存与好氧段好氧吸磷、反硝化除磷、短程硝化、内源反硝化等过程的进行,实现了低C/N城市污水的深度脱氮除磷。为了解SPNDPR+ANAMMOX组合工艺的脱氮除磷特性,本研究以低C/N（≤4）城市污水为处理对象,通过延时厌氧/好氧分段排水（厌氧末排一部分,好氧末排一部分）的方式,联合调控好氧段曝气量和曝气时间,可以得到适宜ANAMMOX-SBR反应器运行的混合排水,经过厌氧氨氧化反应之后的排水再次回到SPNDPR-SBR反应器,能够继续进行反硝化除磷反应,整个工艺可以实现SPNDPR+ANAMMOX系统的优化运行。结果表明,优化后的系统出水COD、PO43--P、NH4+-N、NO2--N和NO3--N的浓度分别稳定在37.51、0.01、0.09、0、0.11 mg·L-1,COD去除率、PO43--P去除率、TN去除率和SND率稳定在81.16%、99.91%、99.35%和49.29%。说明SPNDPR+ANAMMOX组合工艺具有良好的深度脱氮除磷性能。在SPNDPR+ANAMMOX组合工艺稳定运行的典型周期好氧段（180360 min）,PO43--P在前90 min内被去除,硝化作用继续将NH4+-N转化为NO2--N;好氧段末期,NH4+-N浓度<1 mg·L-1,NO2--N浓度为17.23 mg·L-1,NO3--N浓度<1 mg·L-1。而且经16s rRNA生物多样性分析表明,AOB维持稳定,在4.48%左右;NOB还存在减少的趋势,由0.17%减少到了0.04%。说明组合工艺的运行方式不会破坏短程硝化过程,能够稳定维持AOB的生长、继续抑制并淘洗系统内存在的NOB。在SPNDPR+ANAMMOX组合工艺稳定运行的典型周期缺氧段（560680 min）内,COD浓度稍有下降(降低了8.10 mg·L-1),但是PO43--P、NO3--N和NO2--N的浓度分别由5.43 mg·L-1、2.97 mg·L-1和6.37 mg·L-1逐渐降低至0 mg·L-1;而且经16s rRNA生物多样性分析表明,DPAOs由0.13%增长到了1.19%。说明系统内存在明显的反硝化除磷作用,且厌氧段贮存的内碳源在经过好氧段和静置之后不会全部流失。ANAMMOX-SBR反应器进水改变后（由配水改为以SPNDPR-SBR反应器分段排水混合液为进水）的COD和DO浓度的提高,对ANAMMOX-SBR反应器内的生物多样性造成了一定影响。ANAMMOX菌由11.75%大幅增长到31.42%,说明在低有机物浓度(COD在50 mg·L-1左右,配水不含有机碳源)的环境下有利于ANAMMOX菌的快速富集,且最适宜Candidatus Kuenenia菌属的厌氧氨氧化菌生长。