本研究利用含有高浓度氨氮的污泥水在O/A反应器（侧流系统）中富集培养硝化菌，然后添加到处理城市污水的A2/O中试反应器（主流系统）中，以期达到强化生物硝化的作用，提高污水处理系统的脱氮效果。主要结果如下：（1）侧流系统对含有高浓度氨氮的污泥水具有较好的处理效果，氨氮和凯氏氮的平均去除率达到99%以上，但由于污泥水的碳氮比为1.4，TN的平均去除率仅为11%。（2）侧流系统的氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的基质半饱和常数分别为1.3052±0.2208mgNH₄⁺-N/L和1.1012±0.0733mgNO₂^--N/L；氨氧化速率（AUR）和亚硝酸盐氧化速率（NUR）的温度修正系数τN分别为1.072和1.027，与常规污水处理系统近似。最大比氨氧化速率和最大比亚硝酸盐氮氧化速率分为26.08mgNH₄⁺-N/（gVSS·h）和35.81mgNO₂^--N/（gVSS·h），是普通城市污水处理系统硝化速率的5倍以上。（3）硝化菌添加能够提高主流系统的硝化能力，比氨氧化速率比常规城市污水处理系统高1⁷mgNH₄⁺-N/（gVSS·h）；在低温条件下，出水氨氮浓度比添加前降低5¹0mg/L，氨氮去除率提高20%以上；当温度高于17℃时，即使污泥龄（SRT）小于10d和好氧水力停留时间为4.33h的条件下，主流系统对氨氮的去除率仍高于95%。（4）温度低至15℃以下时，较短的好氧池水力停留时间将导致主流系统硝化不完全，此时，将好氧池水力停留时间从4.33h提高至5.43h，出水氨氮浓度降至1mg/L。（5）污泥水富集硝化菌系统能够降低污水处理系统氨氮负荷，提高污水处理系统的硝化能力，但不能减少进水的总氮负荷，如何提高污泥水富集硝化菌系统总氮的去除效果值得进一步研究。（6）提高污泥回流比和好氧池末端溶解氧可以有效抑制二沉池释磷反应和反硝化反应，使出水磷酸盐低于0.5mg/L，出水TP降至0.8mg/L。如果抑制二沉池的释磷反应并同时去除出水中的SS，可以使主流系统出水TP低于0.5mg/L，达到GB18918-2002中规定的一级A标准。