本论文以北京市某污水处理厂初沉池出水为研究对象，采用连续式分段进水多级A/O工艺和在此工艺基础上投加载体工艺的试验研究，探讨了两种工艺对有机污染物的去除效果、脱氮特性及反应器内各组分的沿程变化规律。 首先对反应器进行两组工况的比较，工况一的运行条件为：进水总流量为39L/h；各段流量分配比例为5：3.5：1.5；各级缺氧区与好氧区的容积比均为1：3；污泥回流比为75％；总水力停留时间为10h；污泥龄约为14d；工况二的运行条件为：在工况一的基础上，改变三段的进水比例为3:4:3。在工况一的运行条件下对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为84.7％、97％、55％和13.5％；在工况二的运行条件下对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为86.6％、98.4％、73.3％和53.0％。从所得结果可知工况二对各参数的处理效果要明显好于工况一的处理效果。 多级A/O反应器在投加环状悬浮式生物膜载体后的运行条件如下：采用三点进水；进水总流量为39L/h；各段流量分配比例为3：4：3；各级缺氧区与好氧区的容积比均为1：3；污泥回流比为75％；总水力停留时间为10h；污泥龄约为40d；缺氧区载体的投加比是每立方米混合液中投加0.75×10-2m3的载体即每立方米混合液0.5kg载体(0.75×10-2m3/m3；0.5kg/m3)，好氧区载体的投加比是每立方米混合液中投加0.015m3的载体即每立方米混合液1.0kg载体(0.015m3/m3；1.0kg/m3)；好氧区DO=2-4mg/L；水温22-25℃。对应的COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为91.0％、99.0％、79.0％和64.0％。 采用间歇试验法测定了投加载体前后多级A/O反应器活性污泥混合液的耗氧速率、最大比硝化速率和最大比反硝化速率。投加载体前耗氧速率、最大比硝化速率和最大比反硝化速率分别为33.04mg O2/gMLVSS.h、5.27mg NH4+-N/gVSS·h和9.86mg·g-1h-1。投加载体前最大比硝化速率和最大比反硝化速率分别为6.88mg NH4+-N/g VSS·h和18.14mg·g-1h-1。表明活性污泥具有较高的活性。 试验期间同时对系统中投加载体前的混合液和投加载体后载体上附着的微生物作镜鉴观察，在试验初期阶段活性污泥菌落呈褐色，结构较简单，有指示污泥恶化的微生物出现，如草履虫这些快速游泳型生物。随着试验的进展到了后期系统中活性污泥菌落颜色变深，结构多样，菌落面积较大。投加载体后载体上附着的微生物种类更多，菌团更大。镜鉴观察到的微型动物有轮虫、钟虫、累枝虫、盖虫、有肋檐纤虫、独缩虫、聚缩虫等固着型或者匍匐型种属。 试验结果表明多级A/O工艺和投加载体后的多级A/O工艺两种工艺对有机物、氮和磷等均具有良好的去除效果。但由于两种工艺是否投加载体的不同，投加载体反应器的处理效果要明显好于无载体投加反应器的处理效果。