随着我国水体污染及富营养化等问题的日益严重，国家对城镇生活污水的深度脱氮除磷处理提出了更为严格的要求。然而，传统的生物处理系统在冬季低温条件下面临着脱氮除磷效率低下及运行不稳定等问题。为了提高生化系统低温运行效率及稳定性，本研究分离筛选对低温具有良好耐受能力的异养硝化-好氧反硝化除磷菌，在深入研究菌株脱氮除磷特性及机理的基础上开发能够在低温条件下同步去除磷(P)、碳(C)、氮(N)的低温PCN高效菌剂，并进一步将菌剂应用于序批式反应器(SBR)强化低温生活污水的处理。　　首先，采用阶梯式提高溶解氧浓度的富集方式，成功获得了在低温条件下具有良好异养硝化和好氧反硝化性能的菌群。通过微生物群落结构的分析表明，富集菌群中优势种群为β-变形菌Betaproteobacteria（主要为Rhodoferaxferrireducens）和γ-变形菌Gammaprot eobact eria（均为Pseudomonas sp.）。　　进一步分离筛选得到三株在低温条件下脱氮性能优异的菌株，分别命名为HA2、HA7和HA11。三株菌均为具有良好低温耐受能力的耐冷菌，最佳生长温度分别为20℃、20℃和15℃，均能够在4℃生长繁殖。在低温、好氧条件下，三株菌均能够进行异养硝化、好氧反硝化有效实现总氮的去除，并且能够快速去除水中的磷酸盐。通过表型观察及系统发育分析，三株菌分别被鉴定为不动杆菌Acinetobacter sp.、约氏不动杆菌Acinetobacter johnsonii和假单胞菌Pseudomonassp.。　　菌株HA2在低温10℃、好氧条件下，以氨氮、亚硝氮、硝氮为氮源时，均能够实现同步脱氮除磷。氨氮、亚硝氮、硝氮的平均去除速率分别达到3.03mg/(L·h)、2.51 mg/(L·h)和1.88 mg/(L·h)。三种氮源条件下除磷效率均可以达到100％。脱氮除磷的优化条件为:碳源为乙酸钠，C/N比为8，初始pH值6-9。菌株HA2在异养硝化-好氧反硝化的过程中产生氮气，但没有检测到N2O的排放。内源氮和氮气是菌株氮代谢的两大主要产物，分别占氨氮去除总量的49.2％和32.4％。菌株的好氧脱氮途径被推测为NH+4-NH2OH-NO-2-NO-3-NO-2-N2O-N2。溶液中磷的去除是通过菌株过量吸收磷酸盐实现的，菌株胞内可以检测到较高含量的正磷酸盐和一定量的聚磷。菌株HA2的凝聚性能优于HA7，对胞外多聚物EPS的激光光散射分析表明，HA2的EPS溶液中生物分子间吸引力更强，可以在水溶液中形成粒径较大的聚集体。　　本研究进一步开发出以筛选菌株为主要有效成分的，在低温、单一好氧条件下能够同步、快速去除水溶液中磷(P)、碳(C)、氮(N)的低温PCN菌剂。在碳源浓度高于300 mg/L时，投加低温PCN高效菌剂使生物系统脱氮和除磷效率分别提高了19.13％-54.92％和39.67％-78.7％。　　最后，将低温PCN菌剂应用于SBR反应器进行低温生活污水的强化处理。在启动阶段，反应器运行稳定后，出水COD、氨氮、总氮和总磷的平均浓度分别为30.11 mg/L、19.61 mg/L、20.46 mg/L和1.81 mg/L。投加了PCN菌剂的强化系统在长期运行中，出水指标基本保持稳定，COD、氨氮、总氮和总磷的平均浓度分别为32.38 mg/L、6.23 mg/L、6.76 mg/L和0.48mg/L。强化体系中主要由PCN菌剂进行硝化反应，继而大部分(57.44％)氮通过好氧反硝化作用得以彻底去除。另外，群落结构的分析表明，投加了强化菌剂之后，反应器中微生物的物种丰度和多样性指数有所提高，且经过一段时间的运行，群落结构基本趋于稳定。由此可见，投加低温PCN菌剂的强化工艺在低温条件下，经过单一好氧阶段即实现生活污水中碳、氮、磷的同步、高效和稳定去除，出水能够满足国家一级A排放标准。