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近年来国家逐步出台各项政策进一步规范城市污水排放的总氮量，传统的异养反硝化深度脱氮工艺往往通过后续补充碳源去除总氮，需要的成本较高。自养反硝化作为一种不需要后续补充碳源，操作简便的工艺，越来越受到重视，本文拟通过以硫铁矿为载体和电子供体的硫自养反硝化完成生物二沉池污水处理，该工艺不需要外加碳源，硫铁矿为载体成本低廉，同时剩余污泥量减少。本研究首先通过驯化培养获得了硫自养反硝化菌群，并对菌群的群落结构进行分析，对不同碳源投加到菌群中的脱氮效果分析，对亚硝酸盐氮占总氮比对脱氮效果的影响分析，最后构建硫铁矿为电子受体的硫自养反硝化反应器，处理实际污水，探究COD、总氮、氨氮、酸碱度、悬浮物浓度的变化规律。
经分析菌群优势菌种为具有反硝化功能的Sulfurimonas，占比45.73%其次为Chlorobium，可提供硫源。菌群脱氮效能总体上随着初始投加的硝酸盐氮浓度的升高而增强，硝酸盐氮的平均转化率从10mgNO3-N(L·d)-1升高到20NO3--N(L·d)-1。在菌群中加入的亚硝酸盐氮浓度比例不断升高，菌群降解硝酸盐氮的能力逐渐减弱，亚硝酸盐氮的积累也逐渐减慢，但亚硝酸盐氮的降解随着亚硝酸盐氮比例的升高而增大，因此较高比例的亚硝酸盐氮抑制了硝酸盐氮转化，促进了亚硝酸盐氮转化，投加不同碳源时硝酸盐氮转化效果由强至弱依次为乙酸钠＞草酸钠＞干露醇＞葡萄糖＞乳糖＞甲酸钠。乙酸钠转化率最高为43.55mg NO3--N(L·d)-1，亚硝酸钠积累量最多的为草酸钠。
反应器挂膜用时30d，随时间增加，降解率不断升高，最高的降解率为：66.75%。反应器稳定后，出水总氮浓度稳定在10mg·L-1左右。反应器在不同的水力停留时间：12h、10h、8h、6h、4h下，随着水力停留时间的降低总氮降解率也降低，当水力停留时间为12h时，总氮降解速率最高为94%。
在利用滤床反应器实际污水的实验中，反应器稳定后COD去除率最高为98%，随着水力停留时间的缩短，COD的去除率逐渐降低，当COD浓度增加时，其去除率也增大。氨氮降解率随水力停留时间的缩短而降低，当提高氨氮浓度到9.2时，出水仍旧稳定在1mg·L-1左右。总氮降解率随着进水总氮浓度的升高而增加，最高去除率为78.5%，水力停留时间越短，总氮降解率越慢，放应器在最高总氮进水浓度为58mg·L-1条件下，出水总氮浓度依旧维持在10mg·L-1左右。进水SS在40mg·L-1以下时出水SS浓度基本稳定在5mg·L-1。处理前后酸碱度保持稳定，进水pH在6.7-8.1之间出水pH稳定在6.9-7.5之间。
经分析菌群优势菌种为具有反硝化功能的Sulfurimonas，占比45.73%其次为Chlorobium，可提供硫源。菌群脱氮效能总体上随着初始投加的硝酸盐氮浓度的升高而增强，硝酸盐氮的平均转化率从10mgNO3-N(L·d)-1升高到20NO3--N(L·d)-1。在菌群中加入的亚硝酸盐氮浓度比例不断升高，菌群降解硝酸盐氮的能力逐渐减弱，亚硝酸盐氮的积累也逐渐减慢，但亚硝酸盐氮的降解随着亚硝酸盐氮比例的升高而增大，因此较高比例的亚硝酸盐氮抑制了硝酸盐氮转化，促进了亚硝酸盐氮转化，投加不同碳源时硝酸盐氮转化效果由强至弱依次为乙酸钠＞草酸钠＞干露醇＞葡萄糖＞乳糖＞甲酸钠。乙酸钠转化率最高为43.55mg NO3--N(L·d)-1，亚硝酸钠积累量最多的为草酸钠。
反应器挂膜用时30d，随时间增加，降解率不断升高，最高的降解率为：66.75%。反应器稳定后，出水总氮浓度稳定在10mg·L-1左右。反应器在不同的水力停留时间：12h、10h、8h、6h、4h下，随着水力停留时间的降低总氮降解率也降低，当水力停留时间为12h时，总氮降解速率最高为94%。
在利用滤床反应器实际污水的实验中，反应器稳定后COD去除率最高为98%，随着水力停留时间的缩短，COD的去除率逐渐降低，当COD浓度增加时，其去除率也增大。氨氮降解率随水力停留时间的缩短而降低，当提高氨氮浓度到9.2时，出水仍旧稳定在1mg·L-1左右。总氮降解率随着进水总氮浓度的升高而增加，最高去除率为78.5%，水力停留时间越短，总氮降解率越慢，放应器在最高总氮进水浓度为58mg·L-1条件下，出水总氮浓度依旧维持在10mg·L-1左右。进水SS在40mg·L-1以下时出水SS浓度基本稳定在5mg·L-1。处理前后酸碱度保持稳定，进水pH在6.7-8.1之间出水pH稳定在6.9-7.5之间。