为优化多级A/O（缺氧/好氧）＋BAF（曝气生物滤池）系统处理低C/N生活污水强化脱氮除磷的关键运行条件，单因素试验分别研究了HRT（水力停留时间）、三点进水比例及BAF填料高度对系统主要污染物去除的影响，以此为对照，多因素试验通过Box-Behnken中心复核设计，采用响应面法分析上述三因素对系统TN、TP去除的交互影响并得出优化运行条件与去除率的模型预测值，在该条件下平行验证TN、TP去除率实际值与预测值的相对误差. 结果表明：①单因素试验中HRT为9 h、进水比例为5:3:2、填料高度为1800 mm时系统主要污染物去除效果最好. ②响应面分析得出三因素对TN、TP的去除交互影响显著，模型拟合回归方程得出优化运行条件为HRT 8.5 h、进水比例5:3:2、填料高度1 600 mm，TN、TP去除率预测值分别为84.88%、94.37%. ③平行验证试验结果表明，进水ρ（TN）、ρ（TP）平均值分别为68.8、5.4 mg/L，出水平均值分别为10.61、0.32 mg/L，实际去除率分别为84.15%、94.01%，与TN、TP去除率预测值比较，相对误差仅分别为0.86%、0.38%. 研究显示，应用响应面法建立模型优化多级A/O＋BAF工艺处理生活污水方法可靠、实现了对氮磷的强化去除.