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本研究采用附积床同步硝化反硝化反应器，分别设计三组平行实验，分别控制溶解氧在0～1.0、1.0～2.0、2.0～3.0mg/L条件下，考察不同溶解氧对同步硝化反硝化过程中有机物去除及脱氮效果的影响，并利用PCR-DGGE、克隆分子生物学技术分析不同溶解氧条件下微生物群落结构及其时空变化，探讨脱氮机理。主要研究成果归纳如下： (1)附积床同步硝化反硝化反应器在水力停留时间为8h，DO浓度分别控制在0～1.0、1.0～2.0、2.0～3.0mg/L的条件下时，均可获得稳定的COD去除效率，平均去除率均达87％以上；NH4+-N的平均去除率分别为56.2％、86.9％和91.6％，TN平均去除率分别为44.4％、61.9％和64.4％。最佳DO范围为2.0～3.0m-g/L。 (2)通过PCR-DGGE分子生物学技术，考察溶解氧为1.0～2.0 mg/L时，SND系统中微生物群落随时间的变化。在反应器运行的整个过程中，随着时间的推移，样品的相似性逐渐降低后再次逐渐升高，表明微生物群落结构发生了较大的演变，微生物在新环境中经历了淘汰、适应、富集的过程。对反应器中的微生物进行研究，发现细菌主要分属4大类群，分别为变形菌(Proteobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、和未查出菌属(Unclassified bacteria)。变形菌所占比例最高，其对反应器COD的去除起着至关重要的作用；在β-变形菌中，发现厌氧反硝化菌，说明在溶解氧为1.0～2.0 mg/L时，形成了厌氧菌所适应的环境，有力的支持了同步硝化反硝化的微环境理论。 (3)通过PCR-DGGE分子生物学技术，研究不同溶解氧对SND系统中微生物群落的影响。在不同浓度的DO条件下，均发现较为丰富的细菌群落，在DO浓度接近的的区段，微生物群落相似性较高，相反，相似性也就越低。对反应器中的微生物进行研究，发现细菌分属5大类群，分别为变形菌(Proteobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、放线菌(Actinobacteria)、芽单胞菌(Gemmatimonadetes)和未查出菌属(Unclassified bacteria)。 (4)对附积床同步硝化反硝化反应器构建克隆文库，分析发现，反应器中的优势菌群分别为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chlorqflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)以及未查出菌属(Unclassifiedbacteria)。在污泥样品中，变形菌门(Proteobacteria)所占比例最高，对反应器中COD的去除起着至关重要的作用。反应器中硝化菌及反硝化菌的同时存在，使同步硝化反硝化成为可能。厌氧反硝化菌的存在，有力的支持了同步硝化反硝化的微环境理论。