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目前水体中的氮素污染已经成为我国环境保护面临的一个重要问题。高效经济稳定的脱氮处理技术及其基础应用研究非常重要。相对于理化法，生物脱氮具有更高的经济效益，是目前应用最广的技术。温度对反硝化的影响非常大，我国北方地区冬季气候寒冷，造成该地区冬季污水处理厂脱氮处理效果不理想。本研究以实验室已存的三株耐冷反硝化菌LTD-03，LTD-05，LTD-16为研究对象，根据三株菌的脱氮特性，研制耐低温反硝化菌剂，考察菌剂的生长特性及低温脱氮特性。将菌剂用于生活污水的脱氮处理，探讨处理时的环境条件及处理效果。 考察三株耐冷反硝化菌的脱氮特性发现，三株菌的硝氮和总氮去除率LTD-03＜LTD-16＜LTD-05;三株菌的亚硝氮积累量LTD-03＜LTD-16＜LTD-05。根据三株菌的这一特性，通过三株菌的混合，研制复合菌剂，复合菌剂比例为(LTD-03)∶(LTD-05)∶(LTD-16)=2∶1∶3时，能够在获得最大硝酸盐氮降解速率的同时积累最少的亚硝酸盐氮，将此复合菌剂标记为菌剂CM。 考察CM的生长特性，菌剂CM生长的最佳C/N为20∶1;虽然随着温度的升高，菌剂CM生长越旺盛，但是初始OD600≈0.40时，接种60h后，OD600≈1.21，菌剂的平均生长速率达到0.52d-1，菌剂在10℃也能生长良好。CM生长的最佳pH=8，pH=6仅为pH=8时生长速率的1/10;最佳装液量为400mL，是装液量为100mL时生长速率的1.69倍。 菌剂CM的脱氮特性研究表明，在低温5～15℃的范围内，CM能够良好地进行反硝化，虽然脱氮能力随着温度的升高而变强，但是在10℃时接种菌剂CM60h后硝氮去除率可达89.80％;初始硝氮浓度为200mg/L时的硝酸盐降解速率是50mg/L时的2.26倍;氨氮浓度超过20mg/L会严重抑制菌剂的脱氮能力;菌剂脱氮最佳pH为8，相对于pH为6时硝氮提高了63.91％;最佳C/N为20∶1，相对于C/N为5∶1硝氮去除率提高了32.47％。 菌剂CM在10℃条件下处理生活污水的研究表明，脱氮过程中外加碳源是非常有必要的，添加碳源后硝氮去除率是未添加碳源时的4.11倍。生活污水中原有微生物不会对菌剂CM的脱氮能力造成影响。最佳接种量为3％，比接种量为1％时硝氮去除率提高了40.52％。菌剂CM脱氮的最佳pH为8，相对于pH为6时硝氮去除率提高了73.15％。菌剂CM与活性污泥联用能在3h内快速去除生活污水中的硝态氮，去除率达到100％，相对于未添加菌剂时硝氮去除率提高了23.50％，这种效果有利于脱氮系统在10℃条件下的启动。 我国北方污水处理厂冬季平均水温一般在10℃左右，菌剂CM能够在10℃条件下快速稳定地去除生活污水中的硝态氮，具有良好的应用前景。项目研究为生活污水的脱氮处理提供了一种新的方法，对我国水污染治理及日益严重的水资源短缺有着重要的意义。