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城市污水排放量的增多以及低碳氮比的水质特点导致传统脱氮除磷工艺难以满足其严格的处理排放标准。针对传统生物脱氮除磷技术存在的不足,开发节能降耗、经济高效的新型脱氮除磷技术势在必行。本课题主要以实际低C/N城市污水为处理对象,基于序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor,SBR）启动同步硝化内源反硝化脱氮除磷（simultaneous nitrification-endogenous denitrification and phosphorous removal,SNEDPR）系统。SNEDPR-SBR工艺能够通过强化厌氧段内碳源储存,实现了“一碳多用”,进而达到高效的脱氮除磷目的。此外,通过控制不同进水基质浓度、运行模式等因素,考察SNEDPR系统的脱氮除磷性能以及菌群结构之间关系,以期为SNEDPR-SBR工艺的稳定运行以及应用推广提供理论支持。同时,通过强化反硝化聚磷菌除磷性能,实现了亚硝酸盐型反硝化除磷（PDPR）耦合同步硝化内源反硝化（SNED）同步处理低C/N城市污水与含亚硝酸盐废水的可行性。（1）采用SBR接种普通活性污泥,以实际低C/N城市污水为处理对象,首先通过提高进水COD浓度和C/N,实现SNEDPR的启动,强化PAOs和GAOs在厌氧段的内碳源储存特性,保证后续低氧段中好氧吸磷、反硝化除磷和内源反硝化的高效进行;在过程。其次,通过降低C/N实现SNEDPR系统处理低C/N城市污水的性能优化.并通过分析系统典型周期内基质浓度、pH值和DO浓度等的变化情况,研究了系统的脱氮除磷机理。试验中发现,进水C/N由4.3提高至5.15时,系统脱氮除磷性能均逐渐增强,系统总氮（TN）和PO43--P去除率最高达89.3%和90.6%;降低进水C/N<3后,系统脱氮、除磷性能均呈现先降低后逐渐升高的趋势,但低C/N对PAOs（聚磷菌）除磷性能的影响高于其对DGAOs（反硝化聚糖菌）内源反硝化脱氮性能的影响,表现为TN和PO43--P去除率分别先降低至21.4%和3.4%后逐渐升高至92.9%和94.1%.系统稳定运行阶段,单位COD平均释磷量和SNED率达437.1mgP/gCOD和89.1%,出水NH4+-N、NOx--N和PO43--P浓度平均为0、4.4和0.2mg/L。经136d的运行,系统内PAOs,GAOs,AOB（氨氧化菌）和NOB（亚硝酸盐氧化菌）分别占全菌9%,8.3%,2.15%和7.5%,其保证了系统除磷、硝化和反硝化脱氮性能。此外,系统低氧段存在同步短程硝化内源反硝化,是实现低C/N（<3）污水高效脱氮除磷的原因。（2）通过调控进水磷酸盐浓度(PO43--P)的方式,研究了进水C/P（分别为60、30、20、15、10）对系统的脱氮除磷效果及各功能菌群活性的影响。结果表明,降低进水C/P（由60降至30）有利于提高系统内PAOs竞争优势.当C/P为30时系统除磷性能最高,厌氧段释磷速率（PRR）和好氧段吸磷速率（PUR）分别高达3.5mg/（g·h）和4.2mg/（g·h）,出水PO43--P浓度均低于0.3mg/L,且PPAO,AN高达88.1%;但进一步降低进水C/P至10时,PO43--P去除率和PPAO,An分别由51.3%和82.4%降低至3.1%和5.3%,PRR和PUR分别仅为0.2mg/（g·h）和0.24mg/（g·h）,系统表现出较差的除磷性能。降低C/P对系统COD去除性能没有影响,COD去除率稳定在85%左右。此外,当C/P由60降低至20时,系统硝化性能变差,表现为出水NH4+-N和NO2--N浓度分别由0和6.9mg/L升高至5.1mg/L和16.2mg/L;而当C/P进一步降低至10时,系统硝化性能得以恢复,但亚硝积累特性遭到破坏,表现为出水NH4+-N和NO2--N浓度逐渐降低为0,但出水NO3--N浓度由0.08mg/L升高至14.1mg/L。SNED率先由62.1%降低为36.4%后又逐渐提高至56.4%。C/P低于15时,有利于提高GAOs的竞争优势,且C/P由20降至10时系统脱氮性能得以恢复原因在于GAOs内源反硝化作用的增强。（3）采用4组SBR反应器,接种已稳定运行且具有高效脱氮除磷性能的SNEDPR系统活性污泥并平均分配在在4个不同SBR反应器中,以实际城市污水为处理对象,考察不同的SRT（5、10、15、25d）条件下系统的脱氮除磷性能及其污泥性状的变化情况.结果表明,当SRT≥10d时,短SRT有利于提高PAOs的竞争优势;在SRT为15d和10d时,系统除磷性能均较高,尤其是当SRT=10d时,PPAOs,An平均为68.4%,PRA和PUA分别高达31.9mg/L和34.3mg/L。在SRT为15d和10d时,系统的硝化性能不受SRT变化的影响,且在SRT=15d时,系统具有最高的脱氮性能,TN去除率和SNED率分别平均为89.6%和71.8%.在SRT≥10d时,系统的COD去除性能不受SRT的变化影响,去除率达78%以上;但SRT=5d时,由于系统生物量的流失使得系统的对C、N、P的去除性能均较差,SNED率和PO43--P去除率分别低至5.7%和0.5%。此外,在SRT=15d时,系统污泥沉降性能最好,SV和SVI分别为20%和64mL/g,且污泥浓度随着SRT的延长而升高;长SRT（25d）下系统抗冲击负荷能力较强,但污泥的沉降性能变差。（4）对亚硝酸盐型反硝化除磷（PDPR）耦合同步硝化内源反硝化（SNED）同步处理低C/N城市污水与含亚硝酸盐废水的启动及脱氮除磷特性的研究。在SBR反应器中首先采用A/O运行方式启动SNEDPR系统,而后在缺氧末投加亚硝酸盐废水进而改变运行模式为厌氧/缺氧/好氧运行,通过调控运行过程中低氧段DO以及增加缺氧段亚硝酸盐废水成功实现了短程反硝化聚磷菌和短程反硝化聚糖菌的富集。通过考察系统的脱氮除磷性能,并且结合高通量测序对比不同阶段下菌群多样化以及功能菌群的变化富集程度进行了对比。启动试验表明,高浓度富集的PAOs、DPAOs和GAOs强化了低氧段SNED和磷的吸收。系统稳定运行时,缺氧段PDPR率高达100%,系统出水COD和PO43--P浓度平均为37.2mg/L和0.02mg/L,TN去除率和SNED率分别达87.7%和68.5%,聚磷菌在内碳源利用的贡献比PPAO,AN为52.8%。系统内菌群结构与接种污泥相比更为丰富,表现为Simpson和Shannon分别为8.9 and 0.98。此外,基于反硝化除磷的实现,功能菌群中属于反硝化聚磷菌的Dechloromonas含量从0.18%增加到7.96%,Accumulibacter-PAOs从接种污泥时的0.14%增加到1.98%,Competibacter-GAOs由0.16%提高至10.15%。AOB所占比例由0.16%提高至3.48%,NOB由几乎不变稳定在1.35%提高至1.54%。聚磷菌和聚糖菌在菌群竞争中的优势地位保证了内源反硝化脱氮除磷的进行。