我国城市污水处理厂二级出水通常呈低碳氮比,难以满足深度反硝化脱氮的需求。为了解决这一问题,外加碳源是实际工程中常用的一种方法。反硝化生物滤池（Denitrification Biological Filter,DNBF）具有经济高效、稳定的特点,是国内外常用的污水深度脱氮处理单元。城市二级出水经过DNBF深度处理后回用,可有效缓解我国水资源压力。在生化处理过程中,反硝化微生物具有不同的碳源代谢途径,其在利用碳源时会向周围环境释放一类有机混合物,即可溶性微生物代谢产物（Soluble Microbial Product,SMP）。因此,碳源类型和碳氮比（COD/ρ（TN））改变会影响微生物的新陈代谢状态,进而导致脱氮效果、SMP含量及组分和微生物群落结构发生变化。本文以DNBF工艺为研究对象,基于化学成分分析、三维荧光结合平行因子分析,高通量测序及傅里叶红外光谱技术等方法,考察了分别以乙酸钠和葡萄糖为碳源在不同COD/ρ（TN）下的反硝化系统脱氮除碳效能、SMP含量及组分变化和微生物群落多样性,分析得到单一碳源条件下的最优COD/ρ（TN）。此外,考虑到乙酸钠滤池维持p H稳定难、SMP含量高,而葡萄糖滤池存在反硝化速率慢,碳源消耗量大的问题。因此,本文在乙酸钠和葡萄糖最优COD/ρ（TN）的基础上,进一步分析乙酸钠/葡萄糖的混合碳源（COD/ρ（TN）=6.5）对DNBF出水水质、SMP含量和组分以及微生物群落结构的影响,优选出最佳碳源。主要研究内容与结果如下:（1）反硝化生物滤池以乙酸钠为外加碳源,启动12天后挂膜成功,TN出水浓度低于2 mg/L,且NO2--N积累量较小。沿程污染物分析表明滤柱沿水流方向0～25 cm段有机物充足,79%以上的污染物在此段被去除。（2）乙酸钠作为外碳源,在COD/ρ（TN）分别设置为3.5,5和6的实验中,随着COD/ρ（TN）升高,出水TN去除率和SMP含量均增加,且SMP中多糖含量较蛋白更高。SMP中色氨酸组分在COD/ρ（TN）为5时最低。此外,对应于不同COD/ρ（TN）,微生物群落组成和多样性差异较大。微生物群落多样性由低到高对应COD/ρ（TN）分别为3.5、6、5,且Proteobacteria（变形菌门）在COD/ρ（TN）为5时占比最高,该菌对有机物和SMP降解贡献较大。因此,当以乙酸钠为碳源时,最佳COD/ρ（TN）为5。（3）葡萄糖作为外碳源,COD/ρ（TN）分别设置为6,8和10的实验中,系统的反硝化脱氮效果与COD/ρ（TN）呈正相关,当COD/ρ（TN）达到8后,COD去除率几乎与COD/ρ（TN）的增加无关,TN去除率达85%以上。SMP含量随着COD/ρ（TN）增加而提高,SMP中酪氨酸和腐殖质类组分也随着COD/ρ（TN）提高逐渐增加。不同COD/ρ（TN）下,变形菌门（Proteobacteria）在系统中占优势,其相对丰度对应COD/ρ（TN）从高到低依次为8、6、10。综合考虑脱氮效果、SMP产生量和经济成本,以葡萄糖为碳源时,最佳COD/ρ（TN）为8。（4）相比单一碳源乙酸钠和葡萄糖,混合碳源的投加成本低廉,脱氮效果与乙酸钠系统相当,但明显优于葡萄糖系统。SMP含量在乙酸钠系统中最高,在葡萄糖和混和碳源系统中差异性较小。不同碳源对SMP组分的演变有显著影响,荧光组分强度大小依次为组分1（酪氨酸类蛋白）>组分2（色氨酸类蛋白）>组分3（腐殖质样物质）,其中,SMP中酪氨酸和色氨酸蛋白样组分在混合碳源系统中最低。混合碳源系统中微生物群落丰富。因此,综合考虑脱氮效果、SMP产量、微生物多样性以及经济成本,混合碳源更具有优势,可作为DNBF系统的替代碳源。