针对目前的污水中碳源不足,生物脱氮过程中污水的低C/N比会导致反硝化作用进行不彻底和实际污水脱氮效率低的问题,本研究提出一种生物强化序批式生物膜反应器（SBBR）工艺。该工艺采用的同时硝化反硝化等新型生物脱氮工艺为低C/N比的污水处理提供了新的可能,此外又通过生物强化技术即外加菌剂增强其去除效能,提升其稳定处理能力。本实验在好氧条件下驯化的具有同时硝化反硝化能力的菌群作为外加菌剂,研究其在SBBR中处理低C/N比的实际污水的可行性,主要研究结果如下:1、经生物强化的反应器（R_E）中的TN,NH₄⁺-N和COD去除率分别为83.3%-88.6%,91.2%-96.6%和87.7%-94.7%,显著高于非生物强化反应器（R_C）中的69.1%-75.9%,85.1%-90.6%和85.6%-93.1%,并且反应器R_E出水的NO₃^--N浓度更低。与反应器R_C相比,反应器R_E同时硝化反硝化效率提高了8.94%,取得了更好的脱氮效果。2、微生物群落分析表明,用于生物强化的菌剂中的主要菌种（Firmicutes,Cyanobacteria和Bacilli）并没有成为反应器R_E和R_C的主要物种。但是,这些菌的引入能增强其它土著微生物的活性并改善原始微生物群落组成。此外,与反应器R_C中相比,反应器R_E中的丰度测量指标和多样性测量指标数值较大,说明了反应器R_E中的微生物多样性和丰富度的增加。反应器R_E中硝化菌（Nitrosomonas和Nitrospira）,好氧反硝化菌（Denitratisoma和Terrimonas）和缺氧反硝化菌（Saprospiraceae＿norank和Dechloromonas）共存,表明反应器R_E中完成了同时硝化反硝化反应。3、反应器R_E中氨单加氧酶编码基因（amoA）,膜结合硝酸盐还原酶编码基因（narG）,亚硝酸盐还原酶编码基因（nirS,nirK）和氧化亚氮还原酶编码基因（nosZ）的绝对丰度分别是反应器R_C的1.73,4.12,1.79,2.94和5.04倍。此外,反应器R_E中的基因周质硝酸盐还原酶基因（napA）绝对丰度比反应器R_C多5.94×10⁸ copies/g。由于napA基因作为好氧反硝化发生的依据,这些结果表明同时硝化和反硝化是总氮去除的主要机制,并且它在低C/N比污水的处理中展现出很大的潜力。4、采用区域积分法（FRI）和平行因子分析法（PARAFAC）解析了反应过程中溶解性有机物的三维荧光光谱变化。FRI分析表明,两个反应器中类色氨酸物质得到了有效降解和转化,并且区域Ⅴ的荧光响应百分比都显著增加,难降解的类腐殖质成为最终主要成分。PARAFAC分析结果表明,反应器R_C和R_E的样品经平行因子法解析后都得到4个组分,出水中各组分的主峰主要集中于区域Ⅳ和区域Ⅴ。