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本试验通过采用常规水质检测方法结合分子生物学手段,比较研究了在不同C/N/P(分别为50/6.25/1、75/6.25/1和100/6.25/1)条件下,序批式活性污泥处理系统(SBR)、复合生物膜处理系统(HBR)和序批式生物膜处理系统(SBBR)脱氮除磷效果及微生物群落结构变化情况。揭示了C/N/P对各系统脱氮除磷效果的影响,明确了HBR中生物膜和悬浮污泥分别对脱氮除磷所作的贡献,分析了各系统中微生物群落结构的变化规律。试验研究了污泥接种量对HBR系统启动快慢的影响。采用4个不同污泥接种量在4个平行反应器中进行研究。结果表明,在反应器容积负荷均为0.8kgCODCr/(m3-d)条件下,接种适量的悬浮污泥可以缩短悬浮污泥的驯化时间,提高生物膜微生物活性,加快HBR整体启动过程；接种适量悬浮污泥反应器(3“反应器)对CODCr、NH3-N的去除效果最佳,去除率分别为93%和100%,生物膜微生物活性最好,比耗氧速率为58mgO2/(gMLSS-d)。试验研究了C/N/P对SBR、HBR和SBBR系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,HBR系统具有良好的脱氮除磷能力。当C/N/P为100/6.25/1时,HBR系统对NH3-N、TN和TP的去除率分别为96%、92%和94%,脱氮除磷效果最好；足够的有机碳源是实现同时硝化反硝化作用的必要条件；在HBR系统中,悬浮污泥主要起到硝化作用,生物膜主要起到反硝化作用和除磷作用。HBR和SBBR中生物膜结构相似,主要由胞外多聚物(EPS)、细胞簇丛、孔洞和通道组成。随着C/N/P由50/6.25/1增加到100/6.25/1,生物膜结构逐渐致密,大孔洞和通道逐渐变少且小,但HBR中孔洞和通道较多且小。HBR和SBBR中生物膜的菌群形态相似,主要由球菌和杆菌组成,但HBR生物膜上出现较多的丝状菌,而且球菌、杆菌大小较SBBR大。荧光原位杂交方法(FISH)检测结果表明,生物膜表层存在大量的聚磷菌(PAO)、氨氧化菌(AOB)和硝化细菌(NOB),其中AOB占总菌数量百分比大于NOB。在HBR系统中,悬浮微生物的存在减弱了生物膜上GAO和PAO的竞争关系。所以,当进水C/N/P增加到100/6.25/1时,HBR生物膜中PAO仍然占据优势菌地位,而SBBR生物膜中GAO占据优势菌地位。应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)分析HBR和SBBR系统中附着微生物群落的相似性和多样性。结果表明,随着C/N/P由50/6.25/1增加到100/6.25/1,SBBR和HBR中附着微生物群落发生了较大改变,种群结构差异越来越明显。但C/N/P对HBR中附着微生物的多样性影响较小,对SBBR中微生物群落多样性影响较大,这说明HBR对外界环境变化具有较强的适应性。