本试验所用的工艺系统是一种新型内循环式多级A/O污水处理系统,在同级的A池与O池之间增加一套内循环系统,使A池与O池中的部分污水能够循环往复,提高脱氮率。本试验以人工模拟城市生活污水为处理对象,探索该工艺对于高氨氮城市生活污水高效脱氮的可行性。在原污水COD浓度为211-459mg/L、 NH₄⁺-N浓度为54-85mg/L、TN浓度为57-88mg/L和pH为7-8的进水水质条件下,主要研究了系统性能受混合液内回流比和HRT的影响、沿程水质的变化以及系统的反应速率（包括OUR、AUR和NUR）,主要结论如下:（1）混合液内回流比为50%、100%、150%和200%这四种运行工况下,COD的去除率均保持在较高水平; NH₄⁺-N去除率随着内回流比的增大而减小;混合液内回流比对系统的去除率影响都不大,出水COD和 NH₄⁺-N浓度稳定且都能达到一级A排放标准;平均TN去除率随着混合液内回流比的增大呈现先上升后下降的趋势,在内回流比为50%时,TN去除率只有73.20%,而且出水TN不达标,其他三种内回流比下,TN去除率都有很大提升,但是在混合液内回流比为200%时,平均出水TN浓度反而超过了15mg/L,平均去除率方面也有所降低。所以,内回流应当控制在一个适当的范围。（2）HRT为8h、10h、12h和14h四种不同的工况条件下,COD的平均去除率随着HRT的增大变化不明显,出水COD浓度较低,均能控制在50mg/L以下;在HRT为8h时,平均 NH₄⁺-N去除率为87.28%,其他三种工况的 NH₄⁺-N去除率均在94%以上,去除率保持在较高水平,而且出水 NH₄⁺-N浓度都小于5mg/L,说明在一定范围内提高HRT有助于 NH₄⁺-N去除率的提高;在一定范围内提高HRT有助于提升TN去除率。（3）在平均 NH₄⁺-N浓度为75mg/L、C/N比为4.5的进水水质条件下,TN去除率在一定的混合液内回流比和HRT区间内（如混合液内回流比在100%、150%,HRT在10h、12h、14h时）能达到很高的水平,说明内循环式多级A/O新工艺在处理低C/N比城市生活污水方面具有明显的优势。（4）通过分析四种混合液内回流比和四种HRT对系统性能的影响,发现进水水质的较大波动对系统的去除率影响很小甚至没有影响,而且出水水质不会随着进水的变化产生较大变化,说明本工艺系统抗冲击负荷能力较强。（5）检测分析了系统在内回流比为100%,HRT为10h时的沿程水质变化。系统各段的DO、水温、pH变化不大,各级缺氧区DO浓度都很低,差别不大,但各级好氧区的DO浓度逐级变大,可在试验时逐级降低曝气量;在进水COD非常高的情况下,进入各级缺氧池之后由于稀释作用和污泥的初期吸附作用COD值降低了很多;各级缺氧池中 NH₄⁺-N浓度都比同级好氧池中高很多,各级缺氧池中的 NH₄⁺-N浓度相差不大,各级好氧池的 NH₄⁺-N浓度也都大致相当,硝化反应效率较高;在进水TN浓度很高的情况下,进入各级缺氧池TN浓度降低很多,由于进水中的高 NH₄⁺-N浓度影响使得同级缺氧池中TN浓度大于同级好氧池;同级的好氧区NO₂^--N及NO₃^--N浓度均大于缺氧区,高氨氮生活污水在此反应器内进行了部分的短程硝化反硝化,短程硝化反硝化的模式已然形成,后续的研究十分必要;系统内MLSS浓度呈现逐级递减的趋势,与传统活性污泥法相比,此工艺系统内的平均污泥浓度有所增大。（6）对此内循环式多级A/O新工艺系统活性污泥的耗氧速率、硝化速率和反硝化速率进行了测定。第二好氧池OUR为35.85mgDO/（gMLSS·h）,AUR为5.78mg NH₄⁺-N/（gMLSS·h）,最大NUR为3.90mgNO₃^--N/（gMLSS·h）,这三种速率在一定程度上相互影响。