生物除磷是广泛采用的经济有效的废水处理方法，对于其机理的认识正处于不断加深中。废水生物除磷过程的运行管理也是目前污水处理厂面对的难题之一。本研究将呼吸测量和滴定测量的研究手段应用于生物除磷过程的研究，完成了仪器和方法的开发评估，聚磷菌厌氧过程的HPR响应特性和好氧过程的OUR响应特性研究，以及以HPR和OUR为监测指标控制PAO富集过程等研究内容。研究取得的主要成果包括：开发成功了可行、可靠的呼吸-滴定测量仪器系统和方法，能够应用于硝化、生物除磷等过程的状态监测和物质组分的软测量；证实了聚磷菌好氧吸磷过程PHA、磷的转化与OUR有密切对应关系，OUR可以反映该过程的状态和外界条件的影响；聚磷菌厌氧过程质子变化主要受磷酸-磷酸盐体系影响，过程的运行状态、组分浓度变化与HPR对应，可以基于HPR监控厌氧过程；发展了聚磷菌（PAOs）代谢过程OUR和HPR响应的动力学模型；利用综合测量氧利用速率（OUR）和质子产生速率（HPR）的方法控制SBR反应器厌氧段和好氧段的运行，大大缩短了PAO的富集时间。研究成果进一步揭示生物除磷过程物质转化规律及其影响因素，阐明过程OUR和HPR的动态响应规律；为基于OUR-HPR综合测量进行EBPR过程调控提供了理论依据和积累基础资料。也为相关领域的研究提供了有效的研究手段。