我国近年来城镇化发展迅速,导致有些地区城镇存在处理生活污水困难等问题。为更好解决这一问题,本试验拟采用目前污水处理领域中应用最广泛的厌氧-缺氧-好氧（A²/O）污水处理系统为研究对象。单一的A²/O处理系统存在着碳源竞争、污泥龄等诸多不同的矛盾,处理城镇生活污水很难达到同步高效脱氮除磷效果。因此,为保证城镇生活污水问题得到一个有效的解决,本试验通过向厌氧池、缺氧池、好氧池中投加体积填充率达到30%纤维式组合填料组成复合生物处理系统,将传统的活性污泥法和生物膜法相结合组成一套可以高效脱氮除磷的新系统,填料表面生物膜的存在可以有效的为不同菌群提供生存环境,使得复合系统脱氮除磷效率更高。本试验通过对MBBR-A²/O工艺混合液（内）回流比、污泥（外）回流比、溶解氧浓度（DO）、污泥龄（SRT）进行优化配置、聚合铝铁的科学投加,实现了系统稳定高效的运行,保证了对城镇生活污水中COD、NH₄⁺-N、TN、TP的高效去除。MBBR-A²/O系统经过30d启动调节挂膜阶段,成功实现了MBBR-A²/O系统稳定高效的运行,系统对各种污染物都有很好的去除效果,COD、NH₄⁺-N、TN、TP平均去除率分别为90.23%、87.56%、66.72%、65.51%。MBBR-A²/O系统内各反应池污泥浓度基本维持2500～3200mg/L之间。研究结果表明,混合液回流比分别在150%、200%、250%、300%时,COD出水效果平稳,但对A²/O系统脱氮除磷产生明显影响,在混合液回流比从150%到250%逐步升高过程中,系统脱氮效能逐步增强,TN平均去除率由混合液（内）回流比为150%的55.2%增加到混合液（内）回流比为250%的71.76%,但继续升高混合液（内）回流比并没有进一步提高脱氮效果;调节好氧池DO变化,反应器稳定运行,当DO为3mg/L时,NH₄⁺-N平均去除率最高为97.21%,出水浓度为0.69mg/L;不同污泥回流比工况对A²/O系统的N、P出水有较大影响,当污泥回流比为60%时,TN和TP平均去除率分别为69%、70.7%,当污泥回流比为100%时,TN去除率有所上升达到78%,而TP去除率有所下降达到61.56%;不同污泥龄工况下,A²/O系统的TP出水浓度波动较大,当SRT分别为12d、15d、18d时,TP去除率分别为71.24%、68.34%、54.53%,COD与NH₄⁺-N波动较小,在SRT为12d时,出水浓度分别为16.01mg/L、1.87mg/L。在好氧池前端投加聚合铝铁不利于MBBR-A²/O系统高效稳定的脱氮除磷,同时对COD去除效果随着投加量的增加也呈现恶化趋势。当投加量为4mg/L时,TP出水浓度最低为0.68mg/L,去除率达到87.14%达到国家一级B标准。在好氧池末端投加聚合铝铁对MBBR-A²/O系统内微生物活性影响较小,当投加量为4mg/L时,除磷效果达到最好,TP出水浓度为0.26mg/L,TP平均去除率达到95.14%,达到一级A标准。