随着我国城市化的不断提高，生物脱氮除磷技术因其特有的技术、经济优势和环境效益，得到人们的普遍重视。现在，污水处理技术已从单纯的有机物和悬浮物的去除，发展到N、P、有毒、有害物质的去除及污水的资源化研究和应用。传统的脱氮除磷处理技术已经很难适应社会发展的需要，深度处理氮磷的脱氮除磷工艺是适应社会的发展需要。污水生物脱氮除磷工艺作为经济和有效的处理控制污水氮磷污染的方法，受到环境保护行业和给水排水行业的日益重视。　　 国家对城市污水处理厂出水水质要求不断提高，2003年国家颁布实施《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，要求污水厂出水达到一级B标准对COD、TN、TP、氨氮提出了更高的标准，不仅从工艺选择上，也从污水厂的稳定运行水平上提高了要求。我国2006年以前建设运行的大部分污水处理厂达不到标准中对氮、磷的去除要求，急需升级改造。针对目前城市污水处理厂脱氮除磷普遍达不到国家要求的主要问题，结合天津市开发区第一污水处理厂的实际情况，利用新型的脱氮除磷工艺STS反硝化深床滤池对第一污水处理厂的升级改造进行研究。　　 本文主要介绍了生物脱氮除磷的多种工艺，描述了反硝化反应的原理、影响因素及在反应过程中参与的微生物菌属。探讨了生物脱氮除磷技术和其它的脱氮除磷方法。详细的介绍了反硝化深床滤池的工艺原理及特点，分析了反硝化深床滤池对于TN、SS、COD、TP的去除情况，对反硝化深床滤池工艺的组成、规格做了进一步的阐述。并在原污水处理厂内依照运行实际参数进行了反硝化深床滤池的中试试验，文中详细介绍了中试试验的具体步骤，用图描绘出TN、COD、NO3--N、SS进出水情况，以及在不同因素下的去除率情况，依据这些数据进行详尽的分析，评估出反硝化深床滤池的处理效果及对水力负荷和硝酸盐负荷的承载能力，评定出反硝化深床滤池的去除效果。同时就CH3OH/NO3--N对反硝化深床滤池工艺的影响进行了试验，并且得出相关的规律。实验所得到的结论和规律对该脱氮新工艺运用于城市生活污水处理有着理论和工程意义。