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控制与治理水体富营养化是十分棘手、代价昂贵的世界性难题，被称为生态癌症。人类对引起水体富营养化的根本原因已经达成共识，即氮磷等营养元素的过量排放是最关键因素。因此，只有切断污染源，才能根治富营养化，实现经济和社会的可持续发展。A~2/O作为最简单的同步脱氮除磷工艺被广泛应用于国内外大型城市污水处理厂，然而，A~2/O工艺的固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌(PolyphosphateAccumalating Oganisms, PAO)在污泥龄（Sludge Retention Time, SRT）、碳源需求以及回流污泥中携带的硝酸盐影响聚磷菌厌氧释磷等，很难在单一系统中同时获得氮磷的高效去除。A~2/O–BAF系统将活性污泥法和生物膜法结合起来，通过缩短A~2/O的污泥龄，将硝化过程从A~2/O中分离出去，用BAF实现硝化，A~2/O在短污泥龄条件下运行，以除磷和反硝化为目的，而BAF在长污泥龄条件下运行，主要完成硝化。另一方面，从BAF回流来的硝酸盐为A~2/O的缺氧段提供了充足的电子受体，为反硝化除磷创造了条件。同时，由于A~2/O不硝化，回流污泥中不含硝酸盐，为厌氧段提供了绝对的厌氧环境，有利于聚磷菌厌氧释磷。本研究采用连续流双污泥A~2/O–BAF系统处理实际城市生活污水。系统由A~2/O反应器、二沉池和BAF组成。A~2/O为推流式，均分9个格室，有效容积30L；二沉池为竖流式，有效容积20L；BAF为圆柱形，采用上向流，填料层高度H=1.67m，有效容积13L。系统稳定运行后，考察了A~2/O的厌氧、缺氧和好氧段的容积比对脱氮除磷的影响。结果表明，在污泥龄为10d、污泥回流比(Sludge Return Ratio, r)为100%、硝化液回流比(Nitrate Recycling Ratio, R)为300%、总悬浮固体（Total SuspendedSolids, TSS）为3.0g/L时，A~2/O的厌氧、缺氧和好氧段容积比为1:6:2时，既能保证聚磷菌的优势增值又能有效地抑制硝化细菌的繁殖，系统的脱氮除磷效率最佳，总氮（Total Nitrogen, TN）和总磷（Total Phosphorus, TP）的去除率分别达到67.4%和98.6%。微生物的增值对TN去除率的贡献约为30%，反硝化脱氮是生物脱氮的主体。对于前置反硝化系统，从BAF回流来的硝化液为A~2/O的缺氧段提供电子受体，回流比越大，脱氮效果越好。另一方面，在缺氧条件下反硝化聚磷菌（DenitrifyingPhosphorus Removing Organisms, DAPO）与反硝化菌争夺有限的电子供体，如果硝酸盐氮浓度有限，DAPO将被淘洗，反之，DPAO将成为优势菌种，种群结构得到优化。研究结果表明，硝化液回流比与COD、TP和NH＋4-N的去除没有明显相关性，TN的去除率随硝化液回流比的增大呈现升高趋势，但升高幅度呈递减规律，缺氧反硝化能力和反硝化吸磷量随硝化液回流比的增大而提高。低温使硝化菌的活性降低，是生物脱氮的瓶颈。BAF中的活性生物填料为硝化菌的生长提供了天然的生存环境，低C/N和较高的溶解氧（Dissolved Oxygen,DO）均有利于硝化菌成为优势菌种。在平均进水温度为14.2℃、COD为369.5mg/L、TN为76.8mg/L的条件下，平均出水TN与TP分别为13.21mg/L和0.23mg/L，满足国家一级A排放标准(GB18918-2002)。硝化液回流为A~2/O的缺氧段提供硝酸盐氮的同时，也携带一定量的溶解氧，兼性异养菌优先利用溶解氧，消耗有机碳源，因此，在较低的C/N比条件下（C/N=3.0），增大硝化液回流比，TN去除率下降。提高C/N比为4.0时，硝化液回流比从100%升高到400%时，TN去除率呈上升趋势，硝化液回流比增大到500%时，TN去除率不升反降，继续增大到600%时，TN去除率恶化。当C/N比为5.5、硝化液回流比从100%升高到600%时，TN去除率呈现上升趋势。C/N比为3.0和4.0时，硝化液回流比对TP去除率影响较小；当C/N比为5.5时，二沉池释磷，出水磷浓度超标，硝化液回流比增大可以缓解“二次释磷”。BAF存在临界进水氨氮浓度。BAF对磷的去除主要基于填料层中的悬浮物质的短期截流及吸附作用。聚磷菌厌氧释磷速率与主体溶液中磷浓度呈零次方关系，与挥发性脂肪酸（Volatile FaticAcid, VAF）的浓度呈正相关；碳源对厌氧释磷速率和好氧/缺氧摄磷速率均有影响。分子氧、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均可作为电子受体，亚硝酸盐氮浓度过高致使聚磷菌“中毒”，破坏细胞壁，导致“磷泄露”。