在本项研究中,为降低低C/N市政污水深度脱氮的调控难度,提高处理出水的再生利用价值,在SBR系统内,以铁氧化物促成培养高浓度活性污泥,以前置反硝化(A段)去除进水中的碳源和SBR系统内残余的硝氮,从而降低好氧段(O段)的曝气需求,并以先弱后强的两段式曝气弱化O段好氧异养菌的作用,强化硝化反硝化协同脱氮,在不外加碳源和不调控pH的情况下实现深度脱氮,以期为我国北方地区市政污水深度脱氮处理提供技术借鉴。本项研究优先培养硝化细菌,强化硝化细菌和反硝化细菌协同脱氮作用,普通活性污泥驯化培养60天后,得到沉降速率快、脱氮效果好的高浓度活性污泥。然后在前置反硝化SBR中,采用驯化的高浓度活性污泥处理C/N=4的市政污水,重点研究好氧段曝气模式、换水率和进水负荷变动对脱氮处理的影响。结果表明:A段处理反硝化菌脱硝,进一步降低O段处理的污水C/N,在单一弱曝气方式下,O段硝化反硝化协同脱氮能力强,总体脱氮效率高(73%),但是容积负荷小(0.26kg COD/((m3·d));单一强曝气方式下,O段硝化反硝化协同脱氮能力弱,总体脱氮效率低(55%),出水硝氮浓度超标。O段两段式曝气(曝气方式先弱后强)利于弱化异养好氧菌对硝化和反硝化细菌的不利影响,进而强化O段硝化与反硝化协同,总体上实现深度脱氮。在换水率为40%和45%的情况下,O段硝化与反硝化协同脱氮能力较强,均实现深度脱氮(分别为72.4%和70.2%),出水氨氮浓度符合国家城镇污水排放一级A标准;换水率为30%时,虽然曝气阶段硝化与反硝化协同脱氮能力有所降低,但前置反硝化脱氮作用显著增加,总体上仍实现深度脱氮(71.2%),而且系统容积负荷最高(0.41 kg COD/(m3·d))出水符合国家城镇污水一级A排放标准。系统在换水率45%的条件下,增加进水负荷25%,导致处理后出水中氨氮浓度超出国家排放标准,但是进水负荷正常后的第三周期,出水氨氮浓度合格,说明前置SBR系统能够承受较大的进水负荷波动,适用于C/N偏低的市政污水的深度脱氮。