序批式生物膜反应器（SBBR）,特别是厌氧/好氧/缺氧SBBR工艺具有能耗低、处理效果好等优点,得到越来越多的关注。然而此工艺脱氮过程中可能会产生氧化亚氮（N₂O）,一种温室气体。因此,积极地研究SBBR系统脱氮过程中N₂O释放特征及机理对于实现N₂O的减量排放具有重大的现实意义。本论文利用实验室规模的SBBR反应器,考察不同溶解氧（DO）条件下硝化过程中N₂O产生及释放过程;研究了两种不同的进水氨氮浓度下SBBR反应器和活性污泥序批式反应器（ASSBR）亚硝化过程中N₂O的释放特征,并对与N₂O释放相关的微生物种群结构进行了分析;研究了厌氧/好氧/缺氧SBBR系统和厌氧/好氧SBBR系统中N₂O的释放特征;研究探索了进水C/N比（1-4）对厌氧/好氧/缺氧SBBR工艺脱氮除磷及N₂O释放特征的影响。主要结论如下:（1）研究结果表明DO浓度增大有利于控制系统中N₂O的产生:高DO浓度（2.70±0.11 mg/L）和低DO浓度（1.92±0.14 mg/L）条件下硝化过程中对应的N₂O释放因子（N₂O总产量与NH4+-N转化量的比值）分别为5.47%和4.77%。同时,在研究的三种不同的DO（1.92±0.14 mg/L、2.34±0.11 mg/L和2.70±0.11 mg/L）条件下,低DO运行条件更有利于SBBR实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化。（2）在ASSBR和SBBR两系统稳定运行期间,两反应器中NH4+-N的去除效果相当。在亚硝化结束时,两反应器中的亚硝酸盐累积率均高于85%。然而,SBBR系统中的TN去除率（81.7±1.5%）明显高于ASSBR中TN的去除率（66.5±5.7%）。根据典型周期内各参数的转化过程分析可知,当进水NH4+-N浓度为120 mg/L和240 mg/L时,亚硝化过程中释放的N₂O量分别占TN去除量的2.3±0.4%和6.5±0.9%;SBBR反应器中释放的N₂O量只占ASSBR反应器中N₂O产量（6.6±0.6%、14.1±1.6%）的1/3-1/2。再者,两反应器中N₂O的产量随进水氨氮浓度的增加而增加。高通量测序结果说明两系统中产生N₂O的主要功能菌为Nitrosomonas属、Denitratisoma属和Thaurea属。（3）采用无外加碳源的厌氧/好氧/缺氧SBBR工艺处理低碳氮比污水,通过控制曝气量和曝气时间使工艺好氧运行阶段中实现了亚硝酸盐型同步亚硝化反亚硝化,延长缺氧反应时间从而促进内源反硝化反应。实验结果表明:厌氧/好氧/缺氧SBBR取得了较为显著的高效脱氮效果,TN去除率高达95.97±2.85%。与厌氧/好氧SBBR相比,厌氧/好氧/缺氧SBBR工艺具有较高的TN去除效率且释放少量N₂O的优势。（4）进水C/N比的不同会影响厌氧时段中PHB的合成及厌氧结束时剩余有机物的量,从而影响好氧段中N₂O的产量。C/N比从1上升到4时,厌氧段中PHB的合成量和厌氧结束时剩余有机物的量均随C/N比的升高而增大,从而导致好氧段中PHB反硝化产生的N₂O随之增多,同时被剩余有机物还原的N₂O的量也随之逐渐增大,导致好氧段中在C/N比为2时N₂O的产量最高。其次,在后缺氧段PHB驱动的反硝化阶段,不同C/N条件下溶解态N₂O快速下降的特征暗示出亚硝酸盐对N₂O还原的抑制浓度阀值随C/N比的增加而增加,即较高的进水C/N比条件可以适当减缓亚硝酸盐对N₂O还原的抑制。最后,高进水C/N比条件下较高的PHB合成量和剩余有机物量为反硝化提供碳源,使得厌氧/好氧/缺氧SBBR系统中在高C/N比条件下释放出较少量的N₂O。