由于化学肥料、污水下渗以及垃圾粪便的污染,硝态氮已经成为地下水中一种主要的污染物。过量的硝态氮容易使婴儿患上高铁血红蛋白症,同时硝态氮、亚硝态氮转化为亚硝胺会产生“三致”作用,对人体健康构成威胁。传统异养型生物脱氮技术存在易出现二次污染、对系统稳定运行和维护要求高等弊端；单独硫自养反硝化存在反硝化效率低、出水硫酸盐和硬度易超标等缺点；异养自养集成反硝化由于其较高的去除负荷及良好的pH缓冲性能等优点使其在地下水污染控制领域成为研究热点。本课题立足于固相异养反硝化与单质硫自养反硝化最新的研究成果,提出复合式厌氧折流板反应器(HABR)内异养自养集成反硝化地下水脱氮处理系统,为地下水硝态氮污染控制提供新思路。试验通过对集成系统启动过程、调控运行阶段及集成系统实现机制及微生物特性3方面进行分析,探究集成系统运行的最优工艺参数。在温度为(25±1)℃环境条件下,采用低负荷启动方式,进水硝态氮容积负荷变化依次为：72 g/(m3·d)→80 g/(m3·d)→96 g/(m3-d),集成系统硝态氮去除效果稳步提高,进水硝态氮容积负荷为96g/(m3·d)时,在无氨氮和亚硝态氮积累的情况下系统硝态氮总去除率达到99%,两系统硝态氮去除百分各为50%,系统在92 d内启动成功。试验影响因素研究阶段结果表明：C/N比对第一系统反硝化情况影响较大,第一系统硝态氮去除百分比随着C/N比的增大而升高；温度对系统反硝化效率影响较大,温度为25℃的平均反硝化效率是温度为10℃时的2.03倍；系统硝态氮最大处理容积负荷为108g/(m3·d),系统硝态氮的总去除率随HRT的增大不断升高,HRT为24 h时系统反硝化效果最好。进水硝态氮浓度为70 mg/L时,HABR系统在不外加有机碳源,在硝态氮去除能力、碱度作用、硫酸盐产生量三个方面都表现出较好的协同作用能力；木质纤维素含量及电镜扫描结果表明木屑部分纤维素已被降解,且试验结果表明进水硫酸盐浓度的提高对第一系统内木屑降解有一定的促进作用。PCR-DGGE技术分析集成系统内微生物特性结果显示,在1#、2#、3#、4# 4条泳道上共发现18条较明显条带,共属于8个(Proteobacteria、Anaerolineaceae、Bacteria Clostridiaceae、Gemmatimonadetes、Thiobacillus、Comamonadaceae、Rhodanobacter)种属。反硝化细菌在每个格室内均属于优势菌种,第二系统内除反硝化细菌外硫自养反硝化细菌也为优势菌种,且种群多样性分析结果显示,处于固相异养反硝化与硫自养反硝化自养交界的第3格室内种群多样性最丰富。