水环境污染与水体富营养化问题己成为备受瞩目的全球性问题，近年来我国水环境污染状况与水体富营养化问题也日趋严重，并已成为限制我国经济与社会快速稳定发展的瓶颈问题。水体富营养化发生的根本原因是水体中氮、磷等营养性物质含量过高，因此，有效控制城镇污水氮、磷等营养性物质排放是解决富营养化问题的重要途径之一。　　 现有各种污水生物脱氮除磷技术普遍存在脱氮除磷效率不高、运行稳定性较差及低温硝化等技术难题。本研究提出的复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷技术的创新性在于，通过铁离子介入微生物生化反应与能量代谢过程，强化铁离子参与电子传递作用与酶促反应激活剂作用，提高生物脱氮除磷效率，从源头上解决生物脱氮除磷系统存在的诸多固有矛盾与瓶颈问题，为污水高效深度脱氮除磷技术开发提供一种的新思路和方法。因此，在前期已有研究成果基础上，本研究以实际城镇污水为研究对象，通过现场对比试验研究，从微观结构、微生物活性、群落代谢特性角度等分析复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷作用原理，揭示其生物脱氮除磷反应机制，为复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷技术开发奠定理论基础。　　 研究结果表明：(1)复合铁酶促活性污泥形成过程中，污泥浓度明显提高，微生物活性得到大幅度增长，形成了大而结实的絮体结构，微生物相更加丰富，细菌的种类有所增加，不但有短杆菌、球菌，还出现了少量的弧菌。(2)与普通活性污泥对比，复合铁酶促活性污泥的脱氢酶活性、电子传递体系活性及好氧呼吸速率分别提高37.1％、64.8％与32.0％，且微生物活性愈高，系统处理效果愈好。(3)抗温度影响试验中（反应温度由21℃剧降至8℃～18℃），复合铁酶促活性污泥与普通活性污泥微生物活性及处理能力均受到不同幅度的影响，但对比结果显示，复合铁酶促活性污泥具有显著的抗温度变化能力，其系统微生物活性以及处理能力与效率明显优于普通活性污泥，特别对系统硝化功能而言，在12℃、10℃及8℃低温条件下，复合铁酶促活性污泥较普通活性污泥对NH3-N的硝化率分别提高19.2％、14.6％、23.9％。(4)低温对复合铁酶促活性污泥与普通活性污泥的性能均产生不同程度的影响，但对比结果显示复合铁酶促活性污泥在沉降性能、污泥絮体结构与微生物相等方面均优于普通活性污泥。(5)复合铁酶促活性污泥系统中微生物种群活性较强，其微生物群落较普通活性污泥更加多样化，同时两活性污泥在微生物群落结构方面存在微小差异。