厌氧-缺氧/好氧-缺氧/好氧（厌氧-两级AO）是集约化畜禽养殖废水处理的常用工艺,但运行过程中普遍存在出水硝酸盐氮超标的难题。该研究结合工艺运行特点和效果分析,提出通过好氧反硝化菌强化处理技术,实现原位深度脱氮,即将高效好氧脱氮菌固定化菌剂投加于好氧处理池中,在同一池中实现同步硝化与反硝化,解决硝酸盐氮累积并最终导致超标排放的问题,该技术有望解决低碳氮比水质条件下深度脱氮的难题,同时具有操作方便以及改造和运行成本低的优点。该研究从畜禽养殖废水处理系统的一级好氧池污泥中分离得到一株能适应于低碳氮比环境的好氧脱氮菌,该菌革兰氏染色为阴性,通过16S r RNA基因序列分析确定其为门多萨假单胞菌（Pseudomonas mendocina）,并将其命名为P.mendocina LYX。通过单因素条件实验和正交实验等脱氮特性研究发现,P.mendocina LYX的最优脱氮条件为p H=7.5,C/N=5,温度35℃,溶解氧3.86 mg/L,在此条件下菌株能去除95.21%的NO₃^--N。实验结果发现P.mendocina LYX在低碳氮比环境下有较好的适应性,在C/N=3的条件下仍然能保持近60%的NO₃^--N去除率。实验通过挂膜培养将P.mendocina LYX制成固定化菌剂后,采用摇瓶培养和模拟好氧池处理方式,探索了菌剂对C/N为2.2的养鸭废水的处理效果。结果表明NO₃^--N和COD_Cr的去除率较菌剂强化前分别提高40%和20%,NO₂^--N浓度提前达到峰值,反硝化进程被明显推进。16S r RNA高通量测序发现:菌剂投加后第10天,反应器污泥中好氧脱氮菌Pseudomonas的相对丰度由最初的0.03%上升至8.5%,此时,脱氮效率和COD_Cr去除率均达到最大值,分别为86%和79%,而第22天Pseudomonas相对丰度降至0.59%,系统脱氮效率和COD_Cr去除率基本与菌剂强化前持平。菌剂强化能促进污泥中好氧反硝化菌的生长繁殖,提高了系统脱氮效率,但随着菌的流失,强化作用逐渐减弱,且菌剂强化周期不超过22天。对该菌的脱氮途径进行一系列分析发现该菌在硝酸盐氮去除过程中,37.9%被同化为胞内物质,33.1%被还原为N₂O,16.6%被还原为终产物N₂,最后不到0.5%以NH₄⁺-N和NO₂^--N的形式存在,总的NO₃^--N去除率达90.5%。随后通过PCR扩增和反转录q PCR扩增等实验发现,该菌具备好氧反硝化过程中各关键酶基因（nap A、nir K、nor B、nos Z）,且在细菌生长过程中,nap A的表达量最高,其次是nir K和nor B,而nos Z表达量最低,这可能是导致副产物N₂O积累的主要原因。因此,推测出该菌的硝酸盐氮去除的主要途径为同化和异化两种方式,其中异化的主要路径为（?）,而整个脱氮过程中,N₂O的还原为瓶颈环节,需要在应用过程通过调试控制N₂O途径的贡献。作为一株可以同时通过好氧反硝化和同化作用去除硝基氮的菌株,P.mendocina LYX通过制剂化有望在硝基氮累积超标排放的废水系统中实现方便快捷地原位深度脱氮目标,尤其是在低碳氮比废水的处理应用中具有良好的前景。