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生物膜工艺具有较强的抗冲击负荷能力,处理效果理想,运行维护简便,不会发生污泥膨胀,且能够在原有池容的基础上扩大生物量。针对我国城市污水的水质特征及城市污水处理厂的提标改造工作,本文主要以传统连续流AAO-AO中试为研究对象,探究了在厌氧区、缺氧区投加悬浮填料形成双泥龄系统对整体工艺脱氮效果的影响以及在连续流工艺中实现一定比例自养脱氮的必要条件。主要内容及结论如下:（1）根据活性及高通量测序结果,T1聚乙烯填料较T2聚氨酯填料更适宜ANAMMOX的富集。R1、R2分别在运行的第93 d和第73d启动成功,经过150 d的长期运行,T1聚乙烯、T2聚氨酯悬浮填料上单位VSS的ANAMMOX的活性分别为5.70 mg/（g·h）和3.70 mg/（g·h）。T1、T2填料上ANAMMOX所属的Planctomycetes菌门增至76.92%、40.83%。Candidatus anammoxoglobus相对丰度分别为75.29%和38.23%。（2）双泥龄脱氮中试系统的脱氮性能良好,且具有一定的抗冲击能力,悬浮填料上的生物膜在系统脱氮贡献率中占有一定比例。系统的NH4+-N去除性能良好,好氧区HRT由7.53 h缩短为6.17 h时NH4+-N平均去除率仍可达99.06%。在低温条件下通过延长好氧区水力停留时间的方式,可以有效恢复双泥龄脱氮系统的硝化活性。系统TN去除率随着反应器的运行逐渐升高,且受降温的影响不大,反应器运行的159-177d,出水NH4+-N、TN浓度可稳定达到北京市地方标准《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（DB11/307-2013）的A级出水水质标准,TN平均去除率为64.55%。COD的去除受升温和降温的影响存在差异,升温过程有利于系统内COD的去除,反应器运行过程中COD平均去除率为72.95%。反硝化活性批次试验表明,厌氧区、缺氧区悬浮填料在系统中的异养脱氮贡献率分别为4.22%和1.86%,共6.08%。高通量测序结果表明,厌氧区、缺氧区生物膜中优势反硝化脱氮功能菌总占比分别为10.15%和12.15%。Parcubacteria＿genera＿incertae＿sedis、Candidatus Brocadia、Armatimonadetes＿gp5三种优势自养脱氮功能菌总占比分别为5.98%和4.83%。结合微生物占比及ANAMMOX速率试验的结果得知,亚硝酸盐的充足供给是系统内尚未发生自养脱氮的关键因素。（3）在连续流小试好氧池投加羟胺启动短程硝化或者在缺氧池投加乙酸钠控制碳氮比启动短程反硝化均可实现亚硝酸盐积累。在AAO的好氧池中投加羟胺（5mg/L）能够启动短程硝化,出水NAR可达70%以上。加药阶段AOB/NOB由0.93上升到1.56后继续上升到2.47,且加药对系统的脱氮效果并没有明显的抑制作用。停止加药后,以好氧池中低DO策略继续运行工艺,此时短程硝化易被破坏。以长期投加乙酸钠的活性污泥为接种污泥,通过在小试AAO的缺氧池投加乙酸钠的方式可实现短程反硝化。投加量相当于使原水中SCOD/TIN由3.53提高到6.08,在反应器运行过程中缺氧池NAR平均值可达50.18%。通过不同C/N比条件下的短程反硝化活性批次试验可知,对于启动成功的短程反硝化污泥,C/N不是影响亚硝酸盐积累的最关键因素,随着C/N的提高,比NO2--N积累速率和最大NO2--N积累量也逐渐提高。