A²/O工艺（厌氧-缺氧-好氧）因其具有构造简单,水力停留时间（HRT）短,维护运行方便等优点,成为我国城镇污水处理过程中应用最为广泛的同步脱氮除磷工艺之一。但是其本身存在一些难以克服的矛盾,如污泥龄矛盾和基质竞争矛盾使得脱氮和除磷关系在运行过程中无法均衡,特别是在低碳氮比（C/N）条件下这些矛盾尤其突出。因此,针对如何合理地利用废水中的有机碳源并提高氮磷去除率这一主要问题,本课题研究开发了一套分段进水改良A²/O脱氮除磷工艺,以实际城镇低C/N生活污水作为研究对象,在平均进水COD_Cr、氨氮、总氮和总磷分别为169.13mg/L、45.63mg/L、50.21mg/L和3.55mg/L时,以连续流进水方式对分段进水改良A²/O工艺的脱氮除磷性能进行系统研究,考察了系统从挂膜启动阶段,到稳定运行阶段中不同工况条件下对生活污水中的碳、氮和磷等污染物的去除特性,并提出了相应的优化运行策略并得到了以下结果:1、系统挂膜启动过程和稳定运行条件分析:采用连续流进水人工接种挂膜的方法,在HRT递减的条件下进行培养可实现系统21d快速启动;镜检时观察到钟虫、轮虫、累枝虫等标志微生物,说明系统启动成功,启动成功后对COD_Cr、氨氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）和总磷（TP）的平均去除率分别达到90.08%、91.31%、67.61%和87.31%,系统各项污染物出水浓度均能满足一级A污水排放标准。2、分段进水改良A²/O工艺处理生活污水的研究:（1）最佳流量分配比测试:流量分配比对系统COD_Cr、NH₄⁺-N的去除性能影响较小,对TN和TP去除影响较大,并且随着进水点1进水流量的增大出现了先增大后减小的趋势;经分析对比获得了最佳流量分配比为40%:60%。（2）最佳HRT的测试:系统对COD_Cr、NH₄⁺-N和TN的去除效率随着HRT的增加不断增大但增长幅度越来越小,TP随着HRT的增大去除效果出现了先增大后减小的现象;同时发现过高的HRT会使系统内物质反应完全造成系统内微生物内源呼吸,降低处理效果,过短的HRT会导致较高的处理负荷和浪费碳源影响系统污染物的去除性能;经分析对比获得系统最适HRT为7h。（3）最适混合液回流比的确定:混合液回流比对COD_Cr、NH₄⁺-N的去除影响不大;对TN和TP的影响显著,表现为随着混合回流比例的升高去除率先增大后下降的现象。过低的混合液回流比不能满足缺氧反硝化硝酸盐的需求,过高的回流比不仅会破坏缺氧段溶氧环境和减少有效反应时间还会过多消耗能耗增加成本;经对比分析,得到最佳混合液回流比为200%～300%之间。（4）最佳污泥回流比的研究:在进水流量分配比为40%:60%,HRT为7h,混合液回流比为200%～300%,污泥回流比对系统COD_Cr、NH₄⁺-N、TN和TP的去除性能影响较小;但从维持污染物去除性能、污泥沉降性和控制运行能耗的这三个角度来讲,本研究中污泥回流比保持在50%左右最为合适。（5）不同水温对反应器的影响:在最佳反应条件保持不变的情况下,水温温度与反应器的去除效果基本成正相相关关系。总体表现为随着温度不断升高,各项污染物去除效果越来越好,且温度在15℃～35℃内系统各项污染物的出水浓度均能满足一级A污水排放标准。（6）填料对比研究:在最佳反应条件保持不变的情况下,填料投加与未投加相比,好氧段悬浮填料的投加可以增强系统的硝化、同步硝化反硝化（SND）能力以及有效减小好氧段体积;同时可以使系统具有较强的抗冲击性和适应性,在处理低C/N污水时具有较好的处理效果。3、分段进水改良A²/O工艺的强化和性能优化研究:（1）分段进水改良A²/O工艺SND的强化:在最佳反应条件不变的情况下,控制各泥膜耦合段DO范围为0.5～1.0mg/L,可为分段进水改良A²/O工艺强化SND效果提供一条运行控制策略。（2）回流方式和回流量的优化研究:改变回流方式后结合减小回流量可以实现系统的深度脱氮和节省能耗,但TP还需通过化学法进行辅助去除。（3）分段进水改良A²/O工艺实现低碳氮比污水短程硝化反硝化初探:在进水流量分配比为40%:60%,混合回流比为200～300%,污泥回流比50%,温度20～25℃,污泥停留时间（SRT）为10d时,控制泥膜耦合段DO为0.3～0.6mg/L和系统HRT降至6.1h,可实现系统氮的去除主要通过短程硝化反硝化来完成的。（4）分段进水改良A²/O工艺实现短程硝化反硝化的影响因素和难点:较低浓度DO条件和较短好氧泥膜耦合段HRT是短程硝化反硝化在分段进水改良A²/O中实现的限制性因素;但短程硝化反硝化的实现难点在于需要较为严格的控制条件来满足亚硝态氮的积累。