传统的A/O、A~2/O、SBR以及氧化沟工艺是我国目前现有的城镇污水处理厂采用最多的几个工艺,但在实际城市生活污水处理厂的运行过程中,A~2/O工艺暴露出很多如药耗高、能耗高、污泥产量高等问题。BBSNP(Bio-Bi-Selector Nitrogen and Phosphorus removal process,两级生物选择反硝化脱氮除磷工艺)在A~2/O基础上增加了混合液回流,降低了硝化液回流对聚磷菌的抑制,同时形成了厌氧-缺氧的循环,强化了系统内反硝化聚磷菌的生长与富集,充分发挥了反硝化聚磷菌反硝化吸磷的优势,大大节省了外碳源需求量、曝气量和污泥产量。本实验在小试试验研究的基础上开展了生产性试验研究。主要研究了混合液回流比、污泥停留时间与污泥浓度对于BBSNP工艺氮磷去除效果的影响以及低温对BBSNP工艺的影响,同时研究了BBSNP工艺处理低C/N生活污水的脱氮除磷能力,对比了BBSNP工艺与A~2/O工艺处理低C/N生活污水的处理效果;对比了BBSNP工艺与A~2/O工艺在污泥产量、曝气量上的差异;分析了低C/N进水条件下BBSNP工艺总氮去除率的影响因素。本实验认为SRT(污泥停留时间)会对系统脱氮除磷效能产生较大影响,本研究认为BBSNP工艺污泥龄应控制在15d。在进水COD浓度较低时系统整体污泥浓度会较低,厌氧池污泥浓度会更低,此时应将系统混合液回流比控制在200%,在温度10~15℃时,BBSNP工艺氨氮去除效果会变差,但仍能达到国家一级A标准,总氮去除效果也会变差,但仍能达到国家类四类水标准。对比同等条件下低温期的A~2/O工艺于BBSNP工艺总氮、氨氮去除效果可以看到在低温期BBSNP工艺具有较大的脱氮优势。BBSNP工艺在处理低C/N污水时的脱氮效果要优于A~2/O工艺,总氮去除率高于A~2/O工艺8%~9%。并且相对于A~2/O工艺,BBSNP工艺气水比较低,节省了21.60%的曝气量,降低了44.74%的污泥产量。本论文同时分析了低碳氮比进水条件下影响系统总氮去除率的因素,最终发现较高的缺氧吸磷率更有利于系统总氮的去除。混合液回流比的提高也会将提高总氮去除率,但混合液回流比在300%时缺氧池出现了硝态氮的积累,所以本工艺硝化液回流比最大应控制在300%。剩余碱度是影响系统总氮去除效果的另一个重要因素,当系统剩余碱度不足时,反应器pH下降明显,总氮去除效果恶化,所以BBSNP工艺在处理高总氮、高氨氮的废水时需要进行碱度校核,确保一定的剩余碱度。