近年来，随着水体富营养化问题的越来越严重，以及对污水处理中氮、磷等排放标准的越来越严格，开发一种既脱氮效果好，特别是对低浓度生活污水有较好的脱氮效果；又简便节能、适合我国国情的生物脱氮工艺是当前我国污水处理技术的热点和难点之一。 试验选用生物接触氧化反应器为有机玻璃制成，其主要尺寸为：直径10cm、高80cm、有效水深75cm，总容积6.3L，有效容积5.8L。生物膜载体选用立体弹性填料，并采用实际低浓度生活污水为处理对象。系统地考察了水温、HRT、pH值、DO浓度、COD浓度(C／N比)等因素对生物膜法同步硝化反硝化(SND)脱氮效果的影响；同时，试验还通过对COD、氨氮、NO_x~-；-N、TN和TP等随反应器高度变化的转化规律的研究，并在此基础上对生物膜法同步硝化反硝化(SND)脱氮的作用机理进行了探讨；此外，根据COD、氨氮、TN的去除率与HRT的关系，建立了COD降解动力学方程、硝化动力学方程和反硝化动力学方程；最后，对生物膜法脱氮工艺在实际污水处理中的应用前景进行了分析。通过试验分析，得到了以下主要结论： 1、生物膜法SND脱氮的最佳条件为：HRT为10h左右，水温为15℃以上，pH值为7.5，D0为2.5 mg／L，进水COD浓度为400mg／L左右。此条件下TN和TP去除率分别可达69％和40％。 2、应用微环境理论和微生物学解释可以很好的解释试验中发生的好氧生物膜法同步硝化反硝化(SND)现象。生物膜法SND作用机理可解释为：在低DO浓度下，由于生物膜内部存在着溶解氧浓度梯度，从外至内生物膜可分为好氧层、缺氧层和厌氧层。生物膜具有较强吸附能力的表面首先将废水中大量的有机物质及其它营养物质(如：氮、磷等)吸附到生物膜表面，以供整个生物膜中微生物新陈代谢使用；而在生物膜的外表面(约1～2mm)是由一些异养型好氧菌(如丝状菌)、好氧硝化菌等组成的好氧层，它将所吸附的各种有机氮、氨氮等含氮物质氧化成NO_x~- -N，即进行硝化反应。而在生物膜内部的缺／厌氧区，由于大量反硝化菌、反硝化聚磷菌等兼性菌的存在，使得反硝化脱氮除磷等在这里进行成了完全可能。总之，生物膜内部溶解氧浓度梯度的存在是系统进行同步硝化反硝化关键因素；而异养硝化菌、反硝化聚磷菌等的新陈代谢作用是同步硝化反硝化脱氮、反硝化除磷的真正原因所在。