针对分散式污水排放量大、污染严重、难以收集处理的现状，本文利用在我国储量丰富的蜂巢石作为污水治理中生物膜载体，与人工湿地相结合构建生物反应器并分析其运行效果，来达到污水处理、强化脱氮的目的。文章对蜂巢石进行酸改性，研究了酸浓度、时间、温度等不同改性条件对其比表面积和氨氮吸附量的影响，结果表明：1、蜂巢石比表面积随酸浓度的增加而减小，随改性时间的延长缓慢变化先增加后减小，随改性温度的上升而增加；2、蜂巢石对氨氮的吸附量随硫酸浓度的增加而增加，随改性时间的延长先增加后减小，随温度的升高先增加后降低，正交实验极差分析法得到蜂巢石的最佳改性条件为硫酸浓度2mol/L,改性时间4h，改性温度25℃；3、通过对蜂巢石吸附行为的模型模拟分析发现：蜂巢石对氨氮的平衡吸附量随温度的升高先增加后减少，随初始浓度的增大而逐渐变高，而氨氮初始浓度过高会减弱蜂巢石的吸附效果；4、吸附等温线用Langmuir和Freundlich方程拟合良好，RL值和1/n值都表现为优先吸附，说明其吸附包含单、多层吸附，是物理、化学吸附共同作用的结果。说明酸改性既增大了蜂巢石的比表面积，又改变了其表面的吸附活性位点。研究了不同工况下的一体式蜂巢石生物反应器的脱氮能力，并对反应器的运行技术参数进行了分析，结果发现：1、蜂巢石生物反应器的总氮去除率为55%-83%，氨氮去除率为90%-96%，强化脱氮效果显著；2、不同处理单元脱氮效果比较，厌氧池的脱氮效果显著；3、SPSS相关性分析表明，水力负荷与总氮去除率负相关，水力停留时间、曝气量与总氮去除率显著正相关，回流比与总氮去除率正相关，氨氮的去除率与水力停留时间显著正相关。分析了一体式蜂巢石生物反应器的脱氮机理，对反应器土壤中的脲酶活性进行测量和分析，利用基因文库技术分析微生物功能菌群的种群生态学特征及其动态变化，结果表明：1、不同填料中的脲酶活性差异性显著，软性填料高于蜂巢石，脲酶在蜂巢石层中活性的分布整体呈现上层>中层>下层的特点；2、脲酶活性与TN的去除率相关性极显著，与NH3-N去除率相关性不明显，其活性与基质的微生物含量、有机物质含量正相关；3、基因文库技术解析表明，蜂巢石生物反应器中的优势功能菌群共有35属70种：代谢类型以化能异养为主，其中厌氧池多为兼性厌氧菌，曝气池多为专性好氧、兼性厌氧细菌，人工湿池上层以好氧、兼性厌氧为主，下层厌氧、兼性厌氧为主，功能菌群多样性与反应器脱氮效果显著正相关。