随着水体“富营养化”问题的日渐突出，污水排放标准不断提高，污水处理技术逐渐从单一去除有机物发展为既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理。在某些特定的要求条件下，甚至还要求达到污水的深度脱氮除磷。以控制富营养化为目的的脱氮除磷技术已成为当今污水处理领域的研究热点之一。污水中的磷可采用传统的生物除磷辅助以化学强化的方法去除，但是氮只能采用生物的方法才能高效、经济地去除。　　缺氧好氧分段进水生物脱氮工艺是近年来颇受关注的污水生物处理新技术。该工艺可通过调节进水流量分配和容积分配，提高总氮去除率。但是目前对分段进水工艺的研究大都停留在理论分析和计算机模拟仿真阶段，连续流处理实际生活污水的研究甚少。部分研究也仅停留在对原有的污水二级处理设施进行的改造后得出的一些运行数据，表现为有机物、出水悬浮物以及总氮去除率提高多少，未给出工艺的最佳设计参数和最优运行工况。　　为推动分段进水工艺的研究发展与应用，尤其是促进其在污水深度脱氮方面的应用，本文以实验室小试配水试验为基础，并结合实际生活污水中试试验，首次全面系统地研究了分段进水工艺深度高效脱氮的原理和规律，对分段进水工艺的运行特性、主要影响因素、脱氮性能，进行了较深入的研究，并在此基础上实现分段进水工艺流量分配和运行工况的优化运行的试验研究。　　本研究首先通过试验验证了以往被采用的分段进水工艺最高理论脱氮率公式的不完善之处，并进行了重新推导，得出了新的理论脱氮率公式。在不同进水C/N比、不同段数、不同流量分配以及不同污泥回流比的条件下进行了试验验证。　　进水流量的分配对分段进水工艺的脱氮性能有非常重要的影响。为优化流量的分配，本研究提出了进水流量分配系数的概念。通过试验研究发现，当分段进水工艺各段等容且缺氧区与好氧区的容积比为1:3.5时，在进水C/N比高于8的条件下，工艺可在大于2的流量分配系数下运行，并达到高于92％的总氮去除率。　　从理论分析和试验验证的角度均证实了分段进水工艺中污泥回流比的增大并不会显着增大系统的总氮去除率。污泥回流比不宜作为分段进水工艺深度脱氮的优化控制参数。　　对分段进水工艺的最佳运行工况进行了较系统的研究。通过试验得到了不同进水 C/N比条件下工艺的最佳运行工况以及每段流量和容积的最佳分配。在进水C/N比为4.83、5.52、6.09、7.97、9.16、10.95、12.61、14.21和15.61的条件下，对应系统所能达到的最大流量分配系数分别为0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5和4。在进行容积的优化分配时，可参考每段进水量占总进水流量的百分比，但不存在严格的比例对应关系。　　探讨了分段进水工艺在低C/N比条件下的优化运行方法。反复试验发现，在C/N比小于4.91的条件下，为最大程度地利用进水中的有机碳源、提高总氮去除率，分段进水可采用进水流量为2.0:2.1:2.5:3.4的分配比例。　　基于以上研究得出的结论，建立了分段进水工艺的模糊控制优化运行模型。对分段进水工艺进行了中试研究，并对小试试验得出的结论进行试验验证与校核。以校核后的模型为指导，进行了分段进水工艺的优化运行试验。结果表明在3个月的试验过程中，分段进水工艺在进水C/N比为8.16-12.25，平均值9.78的条件下，可得到高于94.32%的总氮去除率，出水总氮浓度均低于2.41mg/L，而污泥体积指数值在87mL/g至117mL/g间变化，平均值为91mL/g。