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针对传统污水处理工艺脱氮效率偏低和排放温室气体N2O的问题,分别以乙酸钠(SBR-A)和丙酸钠(SBR-P)为外加碳源,研究不同运行模式下碳源种类、初始氮浓度和不同电子受体等对多级AO工艺脱氮性能的影响与N2O释放特性,为控制氮排放和污水处理过程中N2O释放的减量化提供理论依据。以6h为一个运行周期,污泥龄为20d时,在进水COD浓度为200mg/L、NBH4-N浓度为45 mg/L、PO43-P浓度为10 mg/L条件下,SBR-A和SBR-P反应器氮去除率分别为66.7%和67.1%,磷去除率分别为51.1%和28.9%。硝化过程中,SBR-A反应器中NH4+-N氧化速率和NO3--N生成速率都比SBR-P反应器高,SBR-A反应器中NO2--N和N20积累速率比SBR-P反应器低。两种碳源反应器在硝化过程中N2O释放因子均小于0.23%。在反硝化过程中,SBR-A的反硝化速率高于SBR-P, N20释放因子均较低。存在同时释磷时,对SBR-A反应器的反硝化速率影响较小,而对SBR-P反应器的反硝化活性影响较大,后者反硝化速率明显低于无释磷条件下的反硝化速率。通过高通量测序进行菌群分析,发现以乙酸钠和丙酸钠为碳源的两反应器中均以Proteobacteria和Bacteroidetes门细菌为主,在属水平上主要以Thauera、Dechloromonas、Bdellovibrio和Nitrospira等为功能菌。对于SBR-A和SBR-P反应器,在进水COD浓度为200mg/L、NH4+-N为45 mg/L、PO43--p为5 mg/L的条件下,周期由原来的6h降低为4h、污泥龄由原来的20d缩短到15d时,两组反应器对氮的去除率均达到72%,SBR-A和SBR-P反应器对磷的去除效果分别达到97%和85.4%。硝化过程中,NO2--N积累速率随着初始NH4+-N浓度的增加而升高,N2O积累速率和释放因子也随之升高。不同碳源条件下,SBR-A反应器N2O释放因子从0.40%显著升高到2.57%,SBR-P反应器也从0.36%升高到1.40%。两反应器N2O积累速率随着初始NO2--N浓度的增加而升高,SBR-A反应器N2O释放因子随之从1.43%显著升高到4.66%,SBR-P反应器也从0.68%升高到2.08%。外源碳源反硝化过程中,当以NO3--N为电子受体时,两反应器都出现明显的亚硝酸盐积累；SBR-A反应器NO3--N反硝化速率、NO2-N积累速率和PO43--P释放速率均明显高于SBR-P反应器,而N2O积累速率和释放因子均低于SBR-P反应器；当以NO2--N为电子受体时,SBR-A反应器NO2--N反硝化速率、N2O积累速率和释放因子均明显高于SBR-P反应器。内源碳源反硝化过程中,当以NO3--N为电子受体时,SBR-A反应器NO3--N反硝化速率、PO43--P吸收速率、N2O积累速率和释放因子都高于SBR-P反应器；当以NO2--N为电子受体时,SBR-A反应器NO2-N反硝化速率和PO43--P吸收速率均高于SBR-P反应器,而N2O积累速率和释放因子却明显低于SBR-P反应器。试验结果证实,第2种运行模式下,SBR-A反应器MLVSS由原来的1.61 g/L提高到2.09 g/L,SBR-P反应器MLVSS由原来的1.64 g/L提高到2.35 g/L;两个反应器脱氮效率都比第1种运行模式提高了5%;SBR-A反应器磷去除率提高了45.9%,而SBR-P反应器磷去除率提高了56.5%。硝化过程中,乙酸钠对NOB活性的影响比丙酸钠对NOB活性的影响小；反硝化过程中,同时存在聚磷菌和反硝化菌时,SBR-A反应器反硝化速率变化不大,SBR-P反应器反硝化速率明显降低,N2O的积累速率和释放因子明显升高,因此对SBR-P反应器反硝化活性和N2O释放影响较大。两种运行模式中,两反应器在第1种模式下的好氧段DO浓度均保持在2mg/L以上,普遍高于第2种模式中的好氧段DO浓度,N2O释放因子都较低。