随着经济的发展和城市化进程的加快，水资源短缺和水污染问题日益严重。再生水回用已成为解决当前水危机的必然选择。然而，再生水回用于景观用水时，由于其停留时间长、氮磷等营养物质容易积累，易发生水体富营养化现象。目前我国城市污水处理厂二级出水的排放标准为氨氮≤5mg/L，总氮≤15mg/L，总磷≤0.5mg/L。若回用于景观补给水时，则需要对其进行深度的脱氮除磷。　　论文采用好氧颗粒污泥与膜技术耦合工艺达到对实际城市污水深度脱氮除磷的目标。首先，以葡萄糖配水培养具有脱氮除磷能力的好氧颗粒污泥，考察好氧颗粒污泥的形成条件，进而指导实际城市污水对好氧颗粒污泥的培养；其次，在成功培养出具有脱氮除磷能力的好氧颗粒污泥的基础上，采用构建16S rDNA克隆文库方法研究了成熟的好氧颗粒污泥种群组成，分析其优势菌群及优势菌群在脱氮除磷系统中的作用；最后，经好氧颗粒污泥处理后的二级出水进入膜系统，研究了二级出水在膜优化工艺中深度脱氮除磷的效果。　　实验表明，污泥培养温度控制在20-25℃，运行周期6h，pH在7.5-8.5之间，用实际城市污水可成功培养出好氧颗粒污泥。采用序批式反应器(GSBR)厌氧好氧交替培养的好氧颗粒污泥具有同步脱氮除磷能力，总氮、总磷、COD的去除率分别达到95.5％，81.6％，88.8％。　　采用16S rDNA克隆文库方法对城市污水脱氮除磷好氧颗粒污泥的细菌种群进行了多样性研究。结果表明，GSBR系统培养的好氧颗粒污泥中细菌群落具有高度多样性，包含14个类群，优势细菌类群为Proteobacteria类群(变形菌类群)，占85.18％。并初步分析了不同细菌类群在脱氮除磷系统中的作用，其中，Proteobacteria纲中部分为聚磷菌，Acidovorax sp.、Planctomycetacia、Cytophagia、Flavobacteria对氮的脱除均有一定作用。　　利用膜技术处理GSBR出水时，预处理阶段采用絮凝剂与粉末活性炭共同作用的方法，该法有利于磷的去除。预处理和膜截留的共同作用使磷的总去除率可达到80％以上，膜出水磷的浓度为0.07mg/L。但预处理阶段对氮的去除效果不佳，总氮的去除主要依靠反渗透膜组件，其去除率可达到98.06％。结果表明，产品水能够满足景观用水要求，且长时间使用不发生水体富营养化现象。