本研究以高盐高氮磷高浓度有机废水为研究对象，快速构建高效稳定的单级序批式生物膜反应器(SBBR)同步脱氮除碳系统，考察聚乙烯悬浮填料、半软性组合填料和S/C型生物绳填料对高盐高氮磷高浓度有机废水同步脱氮除碳生物处理系统的影响；同时对不同填料种类构成的各反应器系统内同步硝化反硝化作用机制进行评估，研究填料种类对各生物处理系统的作用机制；并使用MiSeq技术(Illumina，Shanghai)对接种污泥、原水、R1~R3各反应器样本进行高通量测序，分析各反应器内微生物群落结构及多样性，研究各系统与接种污泥和原水以及系统与系统之间微生物群落结构的相关性和差异性。最后，利用响应面优化法对处理后的高盐废水进行深度处理，考察投药量、pH和沉淀时间对化学除磷的主要影响，并获得化学除磷的最佳条件。本试验的主要研究成果如下：
　　(1)填料种类对高盐高氮磷高浓度有机废水同步脱氮除碳系统的构建和污染物处理率的影响显著。在盐度为3.0±0.2%(NaCl计)，温度为30±2℃，负荷为1.5kgCOD/(m3?.d)，DO为6±1mg/L的条件下，投加聚乙烯悬浮填料、半软性组合填料和S/C型生物绳填料的R1、R2、R3反应器分别在第11、13、13天达到稳定，平均出水COD浓度分别为31mg/L、37mg/L、25mg/L，平均去除率分别为99.01%、98.82%、99.19%，且能保持稳定运行；同步硝化反硝化作用机制评估分析可知填料种类的差异性使R1~R3反应器内已经形成不同的微生物处理系统。
　　(2)16sRNA基因扩增子测序结果表明，填料种类对系统微生物群落结构影响显著。门水平、科水平和属水平分析结果均显示出R1~R3中的菌种主要来自于接种污泥，但R1、R2、R3的微生物群落组成存在显著差异，R2、R3与接种污泥的微生物群落结构相似，R1的物种组成与接种污泥、R2和R3存在显著差异，R1与R2、R3在微生物相对丰度属水平的差异更加明显，微生物检测频率＞1%的菌属相对丰度总和分别达到92.14%、80.10%和71.92%；R1~R3反应器中均检测到可能具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌属，分别为副球菌属(Paracoccus)、红球菌属(Rhodococcus)和Pseudofulvimonas。组间差异显著性检验结果表明R1~R3与接种污泥和原水均无显著性差异，但R1、R2、R3各反应器相互之间存在显著性差异，进一步表明填料类型对系统微生物群落结构影响显著。
　　(3)通过单因素试验分析表明：影响铝盐除磷的主要因素投药量、沉淀时间和pH的相应的最优值分别为6ml、30min和9.28。基于单因素试验获得的最优值，利用响应面分析法，以投药量、沉淀时间和pH为自变量，除磷率为响应值，建立除磷率与各影响因素之间的回归模型，并对该模型进行方差分析。结果表明主要影响因素对除磷率的影响情况为：投药量>沉淀时间>pH。由因素间的相互作用分析可知这三种因素的彼此之间交互作用对废水中磷酸盐的去除率的影响大小排序为：投药量和pH的交互作用>投药量和沉淀时间的交互作用>沉淀时间和pH的交互作用。