本研究以实际生活污水为处理对象,重点考察污水生物脱氮中的同时硝化反硝化(SND)现象,利用新型附积床及泳动床生物膜填料反应器,考察溶解氧等运行参数对实现同时硝化反硝化效果的影响,确定高效实现同时硝化反硝化的最佳运行工况,并在此基础上重点开展附积床生物膜反应器中的微生物菌群分析,利用克隆技术构建基因文库,对实现同时硝化反硝化现象中的微生物菌群进行鉴定,实验通过采用PCR-DGGE技术对附积床生物膜反应器中微生物菌群变化进行初步分析考察,探究实现同步硝化反硝化的最佳运行工况,并研究实现同时硝化反硝化反硝化中的主要微生物及其时空分布,实验结果为工艺中实现SND的最佳运行工况提供依据,并对SND中微生物种类、优势菌数量及时间和空间分布做出合理的解释。主要研究成果归纳如下:　　 (1)通过对附积床反应器同时硝化反硝化处理效果研究发现,HRT=6h,DO=1.2～2.0mg/L时,出水NH4+-N、TN、COD平均去除率为94.7％,、79.66％、86.5％。HRT=4h,DO=1.0～2.0mg/L时,出水NH4+-N、TN平均去除率为92.4％、75.2％,综合分析当DO控制在1.2～2.0mg/L之间时,附积床反应器能高效实现同时硝化反硝化。　　 (2)通过对泳动床反应器同时硝化反硝化处理效果研究发现,HRT=6h,DO=1.0～2.0mg/L时,出水NH4+-N、TN、COD平均去除率为95.8％、75.2％、89.1％。HRT=5h,DO=1.0～2.0mg/L时,出水NH4+-N、TN平均去除率为93.8％、69.7％,综合分析当DO控制在1.0～2.0mg/L之间时,泳动床反应器能高效实现同时硝化反硝化。　　 (3)在DO浓度维持在适当范围内,适宜同步硝化反硝化进行的pH范围为7.0～7.5之间。　　 (4)附积床生物膜反应器较泳动床生物膜反应器有更好的同时硝化反硝化处理效果。　　 (5)对附积床生物膜反应器构建克隆文库,通过细菌经16SrDNA测序及同源性比较,研究发现获得的细菌主要是变形菌门(Proteobacteria),还有放线菌门(Actinobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)。　　 (6)通过常规微生物筛选手段对附积床生物膜反应器中的好氧反硝化菌进行筛选,克隆其基因片段,可基本确定分离的菌株f1、f2属于Paracoccus sp。对2株菌DNA样品进行扩增,得到明显清晰的877bp的DNA特异条带,表明2株菌中有周质硝酸盐还原酶亚基基因napA。　　 (7)通过对样品进行DGGE图谱分析及聚类分析,并利用图表,显示六个样品共分为两大族群,族群间的相似行为54％,群内相似性为64％,随着填料内部生物膜的稳定,生物种群差异逐渐明显。