本论文以人工配水和生活污水为研究对象，研究了厌氧、缺氧、好氧多级交替SBR系统脱氮除磷的工艺条件及其机理。 首先，确定SBR系统的运行条件，即：厌氧(含进水)1.5小时，好氧1小时，缺氧1小时，好氧20分钟，缺氧1小时，好氧20分钟(即A／O／A／O／AO)，与传统的A／OSBR系统(厌氧2h，好氧3h)相比，好氧时间由3小时缩短为100分钟，理论上可节约约44％的曝气量。以人工配水为进水的反应器A对COD、TN、TP去除率分别为88％、89％、100％；以实际生活污水为进水的反应器B对COD、TN、TP去除率分别为85％、78％、99.5％。因此，该系统对人工配水、实际生活污水均具有较高的同步脱氮除磷能力。通过不同进水水质试验发现：进水COD的变化对系统脱氮除磷的效果影响不显著；进水TP浓度过高时(20mg/L)会使除磷率明显下降至60％；而进水TN浓度逐渐升高会导致出水TN、TP浓度的增加，但仍可满足二级排放标准；进水pH值为7.5时，系统对COD、TP、TN的去除效果最理想。 通过对系统脱氮除磷机理的研究发现，系统中，总磷的去除主要通过好氧吸磷、缺氧反硝化除磷实现，其中反应器A中好氧吸磷量占总磷去除量的90％，反应器B中好氧吸磷量占总磷去除量的88％；总氮的去除依靠反硝化脱氮，以及微生物自身生长对氮的需求实现，其中反应器A中缺氧脱氮量占总氮去除量的70％，反应器B中缺氧脱氮量占总氮去除量的79％。虽然分别以实际生活污水、人工配水为进水的系统利用单位质量COD合成PHAs量、释磷量有较大差别，但两系统合成单位PHAs厌氧释磷量、利用单位PHAs好氧／缺氧吸磷量差别不大，都能取得理想的脱氮除磷效果。 进一步研究得出：反硝化初始硝态氮浓度越高，反硝化脱氮除磷的速率越快；亚硝态氮的存在确实对缺氧吸磷产生一定的抑制作用，但在本研究中，起始亚硝态氮浓度高达20mg/L时仍未完全抑制吸磷；随着MLSS的增加，缺氧吸磷速度也随之提高，但单位污泥的吸磷速率并不随之增高。此外还通过试验分析得出以胞内PHAs作为碳源的内源反硝化和反硝化除磷菌脱氮除磷过程的脱氮速率、PHAs代谢速率很接近，从机理角度说明反硝化除磷确实可实现一碳两用。