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随着水体富营养化问题日益加剧,地下渗滤系统脱氮效果差的问题更加受到人们的重视。地下渗滤系统由于构造的限制,大气复氧进入基质内的氧气严重不足,导致基质内部长期处于厌氧或缺氧状态,限制了系统对氮的去除。本论文以模拟地下渗滤系统为研究对象,研究了常规地下渗滤、连续曝气和间歇曝气地下渗滤系统不同水力负荷下的脱氮效果及脱氮基因特征。并研究了进水COD/N比和有机负荷对间歇曝气地下渗滤系统污水脱氮效果、脱氮微生物数量和脱氮酶活性的影响。通过本论文研究以及对曝气地下渗滤系统的优化及应用提供理论指导。主要研究结果如下:（1）常规地下渗滤系统布水管以下基质处于缺氧或厌氧环境;曝气创造了地下渗滤系统基质50 cm处好氧环境,80 cm和110 cm处缺氧或厌氧环境。常规地下渗滤、连续曝气和间歇曝气地下渗滤系统基质上层溶解氧浓度随着水力负荷的增大而减小。0.06、0.18和0.3 m3/（m2·d）水力负荷下,不曝气地下渗滤系统COD平均除去率分别为86.1%、74.8%和62.8%,连续曝气系统COD平均除去率分别为98.2%、96.5%和94.6%,间歇曝气系统COD平均除去率分别为97.6%、93.1%和91.4%;不曝气地下渗滤系统NH4+-N平均除去率分别为72.4%,52.9%和27.4%,连续曝气系统NH4+-N平均除去率分别为94.5%、93.1%和92.1%,间歇曝气系统NH4+-N平均去除率分别为93.8%、92.5%和91.4%;不曝气地下渗滤系统TN平均去除率范围为25.62%-53.24%,连续曝气系统为73.8%-82.2%,间歇曝气系统为79.4%-85.8%。曝气与不曝气地下渗滤系统中,TP的去除率高于90%。增大水力负荷,对曝气地下渗滤系统COD和NH4+-N去除影响显著小于不曝气系统。不曝气地下渗滤系统TN去除率随着水力负荷的增加而减小;曝气地下渗滤系统TN去除率随着水力负荷的增大而增加。间歇曝气系统对TN的去除好于连续曝气系统。曝气提高了地下渗滤系统脱氮基因amoA、nxrA、narG、napA、nirK、nirS、qnorB和nosZ的丰度。间歇曝气有利于地下渗滤系统TN的去除并且节约能耗,建议地下渗滤系统采用间歇曝气提高系统的处理能力与效果。（2）进水COD/N比为3、6、12和18时,间歇曝气使地下渗滤系统基质50 cm处于好氧环境,但没有改变基质80 cm和110 cm处厌氧或缺氧环境;进水COD/N比为3、6、12和18时,间歇曝气地下渗滤系统出水COD平均浓度分别为2.52、7.66、20.75和36.28mg/L,相应的去除率分别为98.4%、96.8%、95.7%和94.9%;出水NH4+-N平均浓度分别为0.56、0.41、0.26和1.14 mg/L,相应的去除率分别为99.3%、98.9%、98.5%和97.0%;出水TN浓度分别为32.36、22.92、4.11和3.44 mg/L,相应的去除率分别为17.9%、42.3%、98.7%和91.2%。间歇曝气系统TN去除率随着COD/N比增加而升高。高COD/N比有利于曝气地下渗滤系统TN的去除。相同COD/N比时,间歇曝气系统TP去除率略高于不曝气系统。地下渗滤系统基质硝化菌数量随着基质深度的增加而减少,而反硝化菌数量随着基质深度增加而增加。COD/N比对间歇曝气地下渗滤系统基质硝化菌数量基本无影响;基质80 cm和110 cm反硝化菌数量随着COD/N比升高而增加。曝气与不曝气系统基质硝酸盐还原酶和亚硝酸还原酶活性由高到低的顺序为110 cm→80 cm→50 cm。COD/N比为12和18时,曝气系统基质80 cm和110 cm硝酸盐还原酶和亚硝酸还原酶活性高于不曝气系统。（3）进水有机负荷为7.4、14.8和29.1 g COD/（m2 d）时,间歇曝气使地下渗滤系统基质50 cm处于好氧环境,但没有改变基质80 cm和110 cm处厌氧或缺氧环境;出水COD平均浓度分别为2.16、7.89和20.95 mg/L,相应的去除率分别为98.4%、96.8%和95.7%;出水NH4+-N平均浓度分别为0.85、1.53和2.31 mg/L,相应的去除率分别为98.1%、94.1%和93.8%;出水TN平均浓度为6.12、4.02和2.38 mg/L,相应的去除率分别为84.5%、89.9%和94.1%。间歇曝气地下渗滤系统TN去除率随着进水有机负荷的增加而升高。较高的进水有机负荷时,间歇曝气有利于硝化、反硝化反应进行。相同进水有机负荷时,间歇曝气系统TP去除率略高于不曝气系统。间歇曝气地下渗滤系统随着进水有机负荷的增加,硝化菌和反硝化菌数量增加。相同进水有机负荷时,间歇曝气地下渗滤系统基质80 cm和110cm处硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性高于不曝气系统。相同深度,间歇曝气地下渗滤系统基质硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性随着有机负荷的增加而增加。进水有机负荷为7.4、14.8和29.1 g COD/（m2 d）,间歇曝气提高了地下渗滤系统基质脱氮微生物数量和脱氮酶活性。