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我国水质的特点是C/N普遍较低,有机物浓度常常难以满足传统生物脱氮工艺的要求,因此,如何提高低C/N废水的脱氮及有机物去除率,成为国内外研究的热点。针对这一问题,本研究将新型浸没式离子交换-微滤（IEM-MF）组合膜与硝化/反硝化（O/A）工艺耦合处理低C/N模拟废水,形成新型浸没式IEM-MF组合膜-O/A系统。为探讨运行膜组件数量对氨氮富集及COD截留效果的影响,本研究分别在1组、2组（呈串联）IEM-MF组合膜条件下运行系统,探讨了组合膜的氨氮分离与富集特性,系统硝化、反硝化脱氮性能,并通过构建amo A、nir S功能基因克隆文库,考察了微生物群落结构与系统处理效果的关系。本研究探讨了系统氨氮分离富集、及硝化反硝化机理,为低C/N废水生物脱氮提供新的思路。其主要结论如下:（1）IEM-MF组合膜的调控运行试验结果表明,1组、2组（以下分别简称单膜、双膜）膜组件运行的适宜电流强度分别为0.2A、0.15A;膜出水适宜采用的抽停比分别为10:5、10:6（min）;适宜采用的膜出水流量分别为2.9、4.1ml/min;膜组件与阳极间距DM-A采用7cm;膜组件间距DM1-M2对2组膜组件运行时的氨氮富集率影响不明显。（2）连续进水试验结果表明,系统对COD的处理效果良好,两个条件下,出水COD浓度分别为31.15mg/L和23.58mg/L。两个条件下,该系统的平均氨氮去除率分别为54.41%和76.92%,表明双膜对COD效截留作用更显著,比较有效的控制了异养微生物的繁殖。单膜、双膜条件下,该工艺的TN去除率分别为53.49%、67.24%,出水TN主要以氨氮形式存在,表明反硝化进行的较完全,膜组件发挥了为反硝化过程提供碳源的作用。通过对比发现,稳定阶段1组、2组膜组件的氨氮富集率分别为70.37%、118.57%,膜出水的COD浓度分别为39.03mg/L、56.11mg/L,表明两个条件下均基本实现了氨氮与有机物的分离,膜组件数量对氨氮富集有较大影响,对COD截留效果影响不明显。（3）双膜稳定阶段,系统的NH4+富集率为119%,硝化、反硝化率分别90.03%、92.88%,COD去除率保持在92.34%以上。amo A基因系统发育结果表明,好氧反应器氨氧化菌群主要为β-变形菌纲（β-proteobacteria）,包含亚硝化螺菌（Nitrosospira）和亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）两个菌属,其中亚硝化螺菌属在克隆文库中所占比例为89.65%,优势地位突出,是硝化作用的主要功能微生物类群。（4）nir S基因系统发育结果表明,反硝化菌群体现出较高的多样性,主要涵盖了β-变形菌纲（β-proteobacteria）、未培养菌（uncultured bacteria）、γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）3个类群,在克隆文库中所占比例分别为48.49%、34.84%、16.67%。β-变形菌纲（β-proteobacteria）是其优势类群。系统发育结果显示,固氮弧菌属（Azoarcus）和产黄杆菌属（Rhodanobacter）可能是缺氧反应器的主要功能微生物。