近几年来,我国地表水体污染问题日益严峻,为此国家在“十二五”期间,将城市污水处理的核心目标锁定为氮、磷等有机营养物质的去除。经济高效的污水脱氮除磷方法将成为应对以上问题的关键。以厌氧/好氧/缺氧-SBR反应器为研究载体,培养驯化具有反硝化聚磷效能的好氧颗粒污泥,较为系统地研究好氧颗粒污泥的形成及其同步脱氮除磷效能变化,考察污泥性能,污泥形态,生物降解效能,微生物群落结构等变化规律,通过正交试验,优化反应器运行,总结工艺运行应对策略。以人工配水进行试验,随着颗粒污泥的逐渐形成,污泥浓度,污泥比重,颗粒粒径不断增加,沉降性能逐步增强,微生物活性持续提高,污泥含水率逐渐降低,培养形成的颗粒污泥性能优良。SBR系统对COD和氮磷的处理效果不断提升,反应器运行逐步稳定。当利用培养形成的颗粒污泥系统处理实际生活污水时,经过短暂适应期,系统出水水质稳定,符合国家“十二五”期间对于城市污水处理长的排放要求,对氮磷的去除率分别为96.7%和79.9%。颗粒污泥形成的第一阶段,污泥呈褐色絮体,结构较为松散,污泥活性较差,缺氧阶段“二次释磷”现象明显。第二阶段,微生物自凝聚现象更加明显,开始形成细小内核颗粒,随着时间推移粒径不断增大。第三阶段,可以观察到颗粒污泥丝状菌开始大量繁殖,污泥粒径进一步增大至1mm以上且形状规则,呈现致密淡黄色。污泥反硝化除磷效能较高,对COD,TN及可溶性P的去除率可分别达到79.85%、95.34%、99.93%。颗粒污泥形成过程中,微生物种群结构也发生动态变化。部分优势菌如Uncultured beta proteobacteria始终存在与系统中,部分优势菌随着系统的运行消失,取而代之出现新的优势菌。通过正交试验,认为温度对于A/O/A同步脱氮除磷工艺的脱氮除磷效能影响较大,可通过适当延长各阶段反应时间来提高低温系统的效能。进水碳源类型和浓度对于A/O/A同步脱氮除磷工艺的脱氮除磷效能影响略小。当进水COD负荷过低或有机成分复杂时,可通过适当投加简单碳源和延长厌氧反应时间来改善系统对氮磷的去除效果。pH值对系统有机物降解以及脱氮效能影响较小,而对除磷效能影响较大,pH7-8的环境较为适宜。