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为实现污水深度脱氮除磷，从根本上解决水体富营养化问题，本研究提出了一种新型反硝化除磷工艺——AAO-BAF(anaerobic anoxic oxic-biological aeratedfilter)双污泥系统，以期为新建污水处理厂的工艺设计和现有污水处理厂的升级改造提供理论依据和技术支持。 双污泥反硝化除磷工艺主要由AAO反应器(anaerobic anoxic oxic reactor)和BAF(biological aerated filter)反应器耦合而成。AAO单元在短泥龄下运行，反硝化聚磷菌为优势菌种，有利于反硝化除磷;BAF单元污泥龄长，硝化细菌为优势菌种，主要用于氨氮氧化;BAF的出水（硝化液）部分回流到AAO单元的缺氧段，为反硝化除磷菌提供电子供体。该工艺解决了传统脱氮除磷工艺中聚磷菌和硝化菌之间不可调和的矛盾，为实现低C/N比生活污水深度脱氮除磷提供了可能。 本研究首先采用连续进水的方式对固定填料AAO-BAF系统进行恢复启动，共用时25天。启动完成后各出水指标稳定，NH4+去除率接近100％，COD、PO43-和TIN的去除率分别维持在90％、90％和80％左右。采用快速排泥挂膜法与自然挂膜法相结合的方式对悬浮填料AAO-BAF系统挂膜启动，以监测出水水质和BAF出水口DO、pH的变化来判断滤池挂膜启动的进程以及滤池内硝化作用的程度。悬浮填料系统启动共用时16d。启动完成时，NH4+去除率接近100％，PO43-、COD和TIN的去除率分别为90％、85％、75％左右。 在系统稳定运行的基础上，对BAF单元的反冲洗参数进行了研究。试验通过监测出水水质来确定反冲洗周期，对比研究了悬浮填料和固定填料反冲洗周期和运行性能的不同，并通过监测反冲洗过程中出水浊度实现了反冲洗时间的优化。试验表明，固定填料BAF的最佳反冲洗周期为13d;悬浮填料在整个运行过程中不需要反冲洗。采用气水联合反冲洗方式对硝化型BAF进行反冲洗，气冲强度为17.9L/(m2 s)，水冲强度为15.3L/(m2s)时，反冲洗总耗时12.5min;其中气冲阶段、气水冲阶段和水冲阶段分别为4min、7.5min、1min。试验还发现，反冲洗后，BAF单元的处理性能在9h内得到恢复。此结果表明，固定填料BAF具有反冲洗操作麻烦，对BAF结构要求高的缺陷。 课题以AAO单元出水为研究对象，考察了氨氮容积负荷对该系统BAF单元硝化性能及出水SS的影响，实现系统的氨氮容积负荷优化。通过调整水力负荷和有效容积两种方式，对固定填料BAF氨氮容积负荷进行优化。为期155d的试验发现，两种方式对BAF硝化效果的影响不大，但出水SS对水力负荷的变化更敏感。当氨氮容积负荷小于0.74kg/(m3·d)时，硝化性能良好，出水氨氮和SS均满足一级A排放标准。在此基础上，采用调整水力负荷的方式，对悬浮填料BAF的氨氮容积负荷进行研究。与固定填料相比，悬浮填料BAF的氨氮容积负荷略低，但仍可达到0.67kg/m3d。 为了提高TN去除率，课题研究了分段进水方式对TN去除效率的影响。设定容积比为1∶1，流量比为1∶1，曝气量40L/h。试验表明，与底部进水相比，分段进水的运行方式使得TN去除情况得到一定程度的改善，当BAF水力停留时间分别为2.5h、2.0h、1.5h时，TN去除率增加了13％、8％和9％。