针对低C/N比的污水,传统的反硝化工艺脱氮效果不理想,迫切需要对现有生物反硝化脱氮技术进行优化和研究,提高生物脱氮效果。为此本文提出了利用羟基氧化铁促进反硝化、强化生物脱氮的思路,通过批式试验探讨羟基氧化铁对活性污泥和铁驯化活性污泥的反硝化影响,研究羟基氧化铁对变动碳源浓度下生物反硝化特性的影响,并利用微生物群落分析等手段初步分析其对生物脱除硝态氮的作用机理。通过羟基氧化铁影响活性污泥和铁驯化活性污泥的反硝化特性的研究,获得羟基氧化铁与生物耦合脱除硝态氮工艺最优运行参数:C/N比为10,碳源为乙酸钠,初始NO₃^--N浓度为14mg/L,Fe/N摩尔比为5,铁源为羟基氧化铁;并发现耦合工艺去除硝态氮主要通过吸附作用和生物作用,其中以生物作用为主,传统活性污泥和铁驯化活性污泥中的生物作用分别达到74.53%和79.58%。通过比较传统活性污泥和铁驯化活性污泥的反硝化速率和效率,发现铁驯化活性污泥平均反硝化速率高于传统活性污泥,但反硝化效率低于传统活性污泥。通过羟基氧化铁对变动碳源浓度下生物反硝化特性的影响研究,发现结果发现在低C/N条件（C/N≤5）下,羟基氧化铁能强化生物脱氮途径,增强反应系统抵抗外界环境变化的稳定性,促进污泥EPS中蛋白质和多糖的分泌,诱导发生以亚硝态氮为反应底物的生物脱氮过程,从而提升生物脱氮性能,提高NO₃^--N去除率和降低出水NO₃^--N浓度,NO₃^--N去除率比空白组最多提高了40.95%。同时,羟基氧化铁有助于在污泥系统中形成铁循环过程,即硝酸盐型二价铁氧化和铁氨氧化中铁离子相互转化。羟基氧化铁还有助于提高污泥系统中物种丰度,降低物种的多样性,富集芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）等反硝化菌,抑制拟杆菌门（Bacteroidetes）等化能营养菌生长,减少反硝化碳源消耗,促进氨氧化细菌（Ellin6067）等自养反硝化菌属生长。从本实验中得出羟基氧化铁强化生物脱氮从而去除硝态氮的途径可能分为3个子过程,一是硝态氮异化还原为铵,铵氧化为亚硝态氮,亚硝态氮直接转化为一氧化二氮;二是羟基氧化铁与氨氮发生厌氧铁氨氧化,将氨氮转化为气态氮;三是通过硝酸盐型厌氧亚铁氧化过程将硝态氮转化为氮气。从微生物优势菌上分析,在C/N≤5条件下,反硝化菌丰度较低,硝态氮的去除以厌氧铁氨氧化为主。