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在传统生物除磷脱氮中,由于反应环境的差异以及微生物的不同,除磷和脱氮被认为是相互矛盾彼此竞争的过程,主要矛盾表现在基质的竞争等问题上。而反硝化除磷脱氮系统利用PHB 作为碳源同时为磷的吸收和硝酸盐的反硝化提供能源和电子供体,合二为一,减少了脱氮和吸磷的双重碳耗。本论文以SBR 系统为对象主要研究了污泥龄、进水COD 浓度及硝酸盐浓度等因素对反硝化除磷脱氮的影响;研究了在SBR 系统中PHB 的转化与反硝化除磷脱氮过程的关系,并进一步探讨了在缺氧阶段PHB 的消耗与吸磷量、脱氮的定量关系;初步研究了反硝化除磷脱氮污泥的反硝化和除磷特性;本论文最后探索了反硝化除磷脱氮的代谢机理及动力学模式。得出以下主要结论: 反硝化聚磷的影响因素试验研究表明在污泥龄SRT=30d,进水COD=220～300mg/l,进水PO3-4-P=5.20～9.36mg/l,缺氧段NO-3-N=25mg/l,可以获得良好的反硝化除磷脱氮效果。试验发现提高缺氧段的硝酸盐浓度不仅有利于磷的快速去除,而且可以改善进水高COD 浓度对反硝化除磷的影响。在反硝化吸磷系统中磷的吸收和硝氮的反硝化呈良好的线性关系:ΔPO43--P=0.52ΔNO-3-N-0.17,即每转化2mgNO-3-N 可以促进1mgPO3-4-P 的吸收。本试验证实了PHB 可作为内碳源进行反硝化除磷脱氮,实现了一碳两用的除磷脱氮方式,缓解了反硝化和厌氧释磷对低分子有机物的竞争。试验发现缺氧段PHB 的变化与除磷脱氮率呈良好的线性关系:ηp=7.05ΔPHB+33.99,ηN=5.94ΔPHB+50.87,PHB 的变化与除磷量、脱氮量有典型的指数关系:△P =2.22e0.025?PHB,△N =4.45e0.025?PHB ;反应体系能否在厌氧阶段提供充足的低分子脂肪酸（VFA）直接关系着活性污泥反硝化除磷的能力。反硝化除磷系统活性污泥的比耗氧速率SOUR 试验结果表明,活性污泥经过厌氧、缺氧“压抑”环境之后,污泥的活性变差,要保持污泥的活性,必须维持一定的曝气比。本试验研究发现反硝化除磷系统曝气时间在整个运行周期时间中比例只占6%时,反硝化除磷系统仍然具有理想的微生物生态。通过对反应阶段建立物料平衡方程,得出各污染物质的数学模型,并对该数学模型进行计算求解。结果表明数学模型的计算值与试验值基本吻合,对计算不同时间的有机物和氮磷浓度具有一定的使用价值。