近几年我国水环境保护意识不断加强,国家对污水中氮排放标准要求也不断提高,传统生物脱氮方法因其运行费用高、构筑物占地面积大等原因,而已无法满足国家环境保护总体发展需求。同步硝化反硝化（SND）过程因可在同一反应器内实现氮素的去除受到广泛关注,但其去除氮素效果有限阻碍了该技术的发展。本研究利用分区设计的序批式反应器（SBR）处理人工模拟生活污水,通过采取分段进水协同混合碳源（易降解与难降解碳源混合）策略,即分别设定阶段I（乙酸钠与淀粉按3:1混合结合一次进水）、阶段II（乙酸钠与淀粉按3:1混合结合分段进水）、阶段III（乙酸钠与淀粉按5:1混合结合分段进水）和阶段IV（乙酸钠与淀粉按7:1混合结合分段进水）,研究了分段进水与混合碳源相结合实现高效SND的可行性;探究了淀粉（难降解碳源）的加入对污泥中胞外聚合物（EPS）的含量、组成和荧光特性的影响;分析了微生物种群结构和功能基因的变化。进水方式和易降解和难降解有机物比例改变对氨氮的去除效果无明显影响,但会影响系统SND和总氮（TN）和有机物的的去除效果。整个实验过程中NH4+-N的平均去除率达到94.12%;当乙酸钠和淀粉比例为3:1时,与采取一次进水（I）方式相比,当采取分段进水方式（II）时COD平均去除率从71.78%下降至68.85%。当采用分段进水方式时,随着淀粉比例逐渐降低,阶段II、III和IV的COD平均去除分别为68.85%、79.98%和80.96%。在阶段III时TN平均去除率和SND率平均为92.60%和96.39%。进水方式和易降解和难降解有机物比例的改变会影响系统内EPS的组成、含量和荧光特性。分段进水和难降解碳源比例升高均会促进污泥EPS、PN与PS的含量增加。当乙酸钠和淀粉比例为3:1及协同分段进水时,TB-EPS和T-EPS含量分别为109.63和117.21mg/g,PN和PS分别为83.24 mg/g和33.97 mg/g,且高于其他阶段。三维荧光光谱分析结果表明,EPS主要存在芳香族蛋白质物质和类可溶性微生物副产物,各阶段LB-EPS中两种荧光产物强度差异不大。分段进水和难降解碳源比例升高会提高TB-EPS内荧光物质含量,阶段II芳香族蛋白质物质（25.91 R.U/g MLSS）和类可溶性微生物副产物（29.31 R.U/g MLSS）含量大于其他三个阶段。微生物种群结构、潜在代谢潜能及关键微生物功能基因丰度与进水方式及易降解和难降解有机物比例有关。分段进水和淀粉比例增加会降低系统内微生物多样性和丰富度。降低淀粉比例,优势菌属由脱氯杆菌属（Dechlorobacter）、陶厄氏菌属（Thauera）和气单胞菌属（Aeromonas）为主变为Thauera、副球菌属（Paracoccus）、Dechloromonas、四声球菌属（Tessaracoccus）和红杆菌属（Rhodobacter）等共存。系统中除包含传统反硝化化菌属外,还含有多种好氧反硝化菌属,如Thauera、Paracoccus、Aeromonas、Dechloromonas、乳球菌属（Lactococcus）和假单胞菌属（Pseudomonas）等,且阶段III好氧反硝化菌属总相对丰度为41.05%高于另三个阶段。宏观基因组分析结果表明,阶段III污泥样品的反硝化基因（nir K、nar G、nar I和nap A）和生成NADH的基因（mdh、kor和idh3）相对丰度高于其他阶段。进水方式及易降解和难降解有机物比例对代谢途径影响有限,代谢途径相对丰度差异在1.50%以内。