面对日益严重的水体污染特别是氮污染问题,试验采用水泥、黄沙、碎石、粉煤灰和活性材料等成本低廉材料制成混凝土生态膜片作为生物膜载体,以及合理地设计了反应器,研究混凝土生态膜法同步硝化反硝化脱氮机理,以期在工艺上和技术上实现污水低成本脱氮。试验采用人工配水模拟污水,在挂膜成熟后,通过单因素影响试验和正交试验系统考察了同步硝化反硝化影响因素对混凝土生态膜法同步硝化反硝化脱氮效果的影响,并对得出的结论进行检验性试验。然后在反应器最佳运行基础上,对反应器中特征值的变化进行监测以及微生物变化进行了研究,在此研究条件下,对反应系统脱氮机理进行系统分析,研究还对反应系统同步硝化反硝化动力学模型进行了推导,主要得出以下结论:（1）反应器在温度为常温25℃左右,HRT为4h左右,DO控制在4.5mg/L左右,进水C/N比在8左右,回流流量为2.4L/min左右,pH值在8.0左右时,系统同步硝化反硝化脱氮最佳,在此条件下,NH₃-N、T-N、COD_Cr去除率分别达到了66%、55%、78%左右;（2）在控制反应器最佳连续运行条件下,通过监测反应槽中特征值如DO、菌种等的变化从而可揭示出混凝土生态膜法中发生同步硝化反硝化脱氮机理,其机理可从宏观环境理论、微环境理论和微生物理论三个方面加以解释;（3）通过对硝化和反硝化的基础反应动力学分析的基础上,建立了混凝土生态膜法反应器同步硝化反硝化反应动力学模型。