随着国民经济的增长，环境污染日益恶劣，水体富营养化越来越严重，造成水资源的极度紧缺，这已引起全国人民极大的关注。水处理领域常用的方法有化学法和生物法，但其各有利弊，化学法可以有效去除磷，但对有机物的去除效果有限，生物法可以有效去除有机物，但在脱氮除磷过程中，硝化菌和聚磷菌污泥龄的不同和对基质的竞争，使得生物法的效果大打折扣。因此找到一个可以让化学法和生物法结合，同步实现脱氮除磷的方法成为水处理领域的热点。本文通过将一种新型的富铁金属微孔填料—海绵铁与传统的活性污泥法进行结合，形成生物海绵铁体系。该体系中的海绵铁填料不仅可以作为载体供微生物附着生长，形成生物膜，同时在微生物的作用下释放一定量的铁离子。铁离子在促进微生物活性的同时，也是可以实现化学除磷，实现了化学法和生物法的有效结合。本文首先确定了该体系中海绵铁的最佳量，然后又研究了活性污泥浓度、pH和DO单因素对该体系中海绵铁释放铁离子的影响，接着研究了不同影响因素下该体系除磷过程中活性污泥里各种形态磷的变化，最后对该体系除磷模型进行了探讨。其结果如下：（1）在生物海绵铁体系中对比不同的海绵铁投加量反应器出水的COD、氨氮、TN和总磷浓度，得出该体系中海绵铁的最佳投加量为90mg/L，其出水COD、NH3-N、TN和TP分别为23.2mg/L、2.5mg/L、11.1mg/L和3.6mg/L，其中COD、NH3-N和TN达到《城镇污水处厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。（2）活性污泥浓度越高、DO浓度越大，pH越小的环境中，铁离子的溶出量越多。（3）在好氧情况下，Fe0的溶出有生物腐蚀和吸氧腐蚀双重作用，且以生物腐蚀为主。由于吸氧腐蚀产生OH-，溶液的pH值会有所升高。在厌氧情况下，Fe0的溶出有生物腐蚀和析氢腐蚀双重作用，且溶液的pH值会有所下降，pH值越低，析氢腐蚀的作用越强。同时，在好氧情况下，溶出的铁离子主要以沉淀或絮体的形式存在于活性污泥中，厌氧的情况下，主要以离子的形式存在于上清液中。（4）从海绵铁投加量、pH和DO三种影响因素对活性污泥中各种形态磷的影响来看，对铁磷的影响最大，从所占总磷的比例来看，铁磷所占的比例相对较高，碎屑磷所占的比例最低，这和体系中所加的海绵铁填料有很大关系。有机磷的比例一直较小，由此可见，在生物海绵铁体系中，除磷主要是化学除磷为主，生物法除磷的作用较小。（5）通过对不同工况下生物海绵铁除磷体系中磷浓度随时间的变化的测定，进行测定数据分析,建立生物海绵铁体系好氧除磷模型：该模型的相关系数均高于McKinney模型,因此,该模型更能描绘生物海绵铁体系除磷过程。