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自20世纪80年代异养硝化-好氧反硝化菌被发现至今,已有越来越多的学者致力于异养硝化-好氧反硝化的研究和探索。异养硝化-好氧反硝化不但可以将氨氮转化为氮气等气态产物,并且不会产生NO2--N/NO3--N的积累,同时能够去除化学需氧量(COD)。与其他生物脱氮工艺相比,异养硝化-好氧反硝化具有如下优点：1)异养硝化-好氧反硝化菌不仅能够同时将COD和氨氮去除,而且可以保证硝化和反硝化在一个反应器中进行,极大地节省了占地面积和运行成本；2)异养硝化-好氧反硝化菌生长速率快,易于保留在处理系统中；3)异养硝化-好氧反硝化菌代谢基质和产物的多样性,可能有利于其与其他菌株共存,扩大了其应用范围。由于这些优势,众多学者开始关注异养硝化-好氧反硝化在生物脱氮方面的影响因素和潜在的实际应用价值。近年来,关于异养硝化-好氧反硝化的研究方向主要是针对纯菌的研究,而采用混合体系异养硝化-好氧反硝化工艺针对生活污水/工业废水进行脱氮处理方面的研究相对较少。因此,本文通过对实验室筛选的异养硝化-好氧反硝化菌株进行富集培养,同时通过批试实验研究影响其脱氮的几个主要因素、脱氮途径及氮平衡等,对菌群的脱氮特性做了初步研究。利用膜生物反应器(MBR)研究了主要影响因素对菌群长期作用的影响,同时利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析了不同影响因素条件下反应器中微生物的菌群结构的变化。研究证明,以葡萄糖为碳源、COD/N为10、溶解氧(DO)<2mg/L、HRT为24h时,氨态氮和TN去除率最高,分别为83%和74%。变性梯度凝胶电泳(DGGE)结果显示,各影响因素均对群落结构产生一定的影响,在最佳条件稳定运行阶段,Rhodocyclaceae, Arcobacter butzleri和Klebsiella sp.为三个优势菌群。同时,本论文进一步考察了异养硝化-好氧反硝化同时脱氮除COD的能力,结果表明MBR中COD的去除效果较为稳定,且去除率较高,稳定运行时的COD去除率接近100%。同时,MLVSS/MLSS大约为0.63,其中混合液悬浮固体颗粒(MLSS)大约为5.72g/L,混合液挥发性固体颗粒(MLVSS)大约为3.60g/L,污泥浓度也较为稳定。所以,污泥浓度对本实验影响较小。对稳定运行的MBR进行污水处理厂实际废水的初步研究,结果显示,总氮(TN)去除率稳定在30%-40%之间,平均为36.83%,出水中硝酸盐氮的浓度较高是TN去除率低的主要原因。实验结果表明,该系统在生活废水处理方面具有潜在价值。