我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污染的51%以上。废水中氮含量的不断上升以及由此所带来的污染问题尤其是富营养化的日益严重,对废水处理提出了更高要求,传统的生物脱氮虽然理论完善,工艺成熟,但是实际工程应用中的缺点使得生物脱氮新技术的发展成为必须。生物脱氮理论之一的好氧反硝化现今已经成为研究热点之一。本文研究了单级SBR好氧系统处理废水,着重探讨市政污水中的不同基质(碳源)、碳氮比、温度、pH等对体系中氮的去除效果。以葡萄糖与乙醇为碳源对NH4+-N、TN的去除率分别达到91.2%、93.5%,效果最好。氨氮的去除效果随着有机负荷的增加不太稳定。但总体上是随着进水COD负荷的增加而呈下降的趋势,说明COD负荷的增加对反应器的硝化能力有明显的抑制作用。当pH值低于6.0或高于8.0时,反应体系受到强烈抑制,体系中微生物种群可能发生变化。不同的有机质在不同的C/N比氮的去除效果不同,乙酸钠,乙醇与甲醇在C/N比10.0时,TN的去除率分别达到最高74%,88%,61%。而葡萄糖在C/N比是11,总氮的去除率为91%,但随着C/N比的增大,总氮的去除率都有所下降。实验进一步研究了好氧条件下微生物脱氮机理过程,考虑了废水中氮元素消耗代谢转化过程,不同体系氨氮转变的中间产物NO3--N,NO2--N的量明显不同,但NO2--N均低于5mg/L,,NO3--N稍高于NO3--N,总体硝态氮与亚硝态氮的含量均比较低,说明硝化产物大部分被反硝化菌利用。在不同体系中不同阶段有机质与氮的代谢速率也不一致,在好氧阶段COD与N都有明显下降趋势,而在缺氧阶段氨氮与COD都没有发生明显的变化,根据氮元素守恒推测,出水生成的NO2--N与NO3--N浓度均低于3mg/L,而反应器中缺失的氮都在30mg/L以上,这表明在好氧段也发生了反硝化现象,反应器内同时发生了硝化反硝化作用。葡萄糖与乙醇培养的活性污泥在SBR反应器中除氮效果是最好的,于此同时活性污泥微生物中的TN含量也是最高的,分别为36.94mg/g和44.29mg/g。废水中微生物代谢产物EPS,淀粉培养产生的EPS总量最大,葡萄糖,乙醇,乙酸钠培养产生的EPS相差不大,培养基质同样影响污泥EPS的蛋白质/总糖比值。淀粉基质培养的污泥比葡萄糖基质培养的污泥EPS的蛋白质/总糖高的多,不同基质培养的污泥中EPS含量不同的现象与各种细菌复杂的生理活动密切相关。