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磷对水体富营养化的作用远大于氮，同时磷是一种不可再生的自然资源，其储备量的日趋减少将会成为未来经济发展的限制因素。采用生物-结晶协同除磷及回收磷的复合晶种滤池一方面可以实现磷的有效去除，还可以实现磷的高效回收。本课题研究了复合晶种滤池的废水处理效能，同时采用分子生物学分析技术对该系统不同运行阶段的优势种群进行分析，研究了复合晶种滤池的微生物种群结构特性。以模拟生活污水为研究对象，对比研究了以钢渣基复合滤料和矿渣基复合滤料为填料的四组单级曝气生物滤池启动及稳定运行阶段的污染物去除效能及优势种群的演替规律；考察了A/O交替运行的钢渣基和矿渣基复合晶种滤池的污染物去除效能及种群结构特征；以不同n(Ca)/n(P)向厌氧滤池投加CaCl2，考察了两组复合晶种滤池强化结晶阶段的污染物去除效能及对系统种群结构的作用规律。研究表明，四组单级曝气生物滤池稳定运行时对COD的平均去除率分别为84.19%、83.50%、85.99%和87.19%；对氨氮的平均去除率分别为96.98%、97.26%、95.06%和91.34%；对磷的平均去除率分别为29.25%、29.41%、39.50%和37.94%。DGGE结果表明不同阶段滤池的优势种群表现出显著的演替规律。稳定运行阶段滤池的优势种群分属于Proteobacteria的alphaproteobacteria、betaproteobacteria、epsilonproteobacteria亚纲以及Acidobacteria、Bacteroidetes，其中Proteobacteria数量占绝对优势，属于epsilonproteobacteria的种群在系统稳定运行后数量明显降低。以A/O交替方式运行的钢渣基和矿渣基复合晶种滤池对COD的平均去除率分别为83.56%和83.32%；对氨氮的平均去除率分别为56.15%和50.89%；对磷的平均去除率分别为68.07%和63.15%。钢渣基和矿渣基复合滤料本身具有Ca2+释放能力，经A/O交替运行后，晶种表面形成了少量可能为Ca5(OH)(PO4)3的晶体，四组滤池的优势种群趋于一致，但种群多样性与单级曝气生物滤池相比整体呈降低趋势。复合晶种滤池系统的优势种群分属于Proteobacteria和Bacteroidetes，其中属于Rhodocyclaceae的UnculturedDechloromonas sp.是常见的聚磷菌。分别以n(Ca)/n(P)为1.67、3.34和5.01的比例向厌氧滤池投加CaCl2，考察复合晶种滤池强化结晶的废水处理效能。试验得出强化结晶最佳n(Ca)/n(P)为3.34，此时钢渣基和矿渣基复合晶种滤池对COD的平均去除率分别为78.04%和77.17%，对氨氮的平均去除率为49.45%和44.37%，对磷的去除率分别为88.68%和88.29%。经强化结晶，晶种表面已明显形成可能为Ca5(OH)(PO4)3的球状晶型晶体，且晶体已进一步富集。镜检表明强化结晶不会显著影响系统的原后生动物的种类及活性，但四组滤池优势种群的相似性和多样性显著降低。测序结果表明，此阶段的优势种群为Proteobacteria、Bacteroidetes和Acidobacteria。Uncultured Dechloromonas sp.同样是复合晶种滤池强化结晶阶段的除磷微生物，强化结晶未对生物除磷微生物产生显著不良影响。课题研究表明，复合晶种滤池及其强化结晶与单级曝气生物滤池相比，磷的去除率明显提升，并可形成类Ca5(OH)(PO4)3的晶体，生物-结晶协同除磷及回收磷效果明显，且系统优势种群表现出了明显的演替规律。该研究为复合晶种滤池除磷及回收磷工艺的稳定运行提供了技术参考。