单级SCONDA（simultaneous COD oxidation,partial nitritation-denitritation and anammox）工艺是一种新型生物脱氮工艺,将COD氧化、部分硝化反硝化和厌氧氨氧化工艺耦合到一个反应器中。单级SCONDA工艺能够对高氨氮废水脱氮的同时去除COD,性能优于传统的生物脱氮工艺,具有良好的应用前景。但是,由于厌氧氨氧化菌的生长周期长,对系统操作条件较为敏感,导致该工艺启动周期长,对运行条件要求高,在一定程度上限制了单级SCONDA工艺的应用。N2O是一种强温室气体,污水处理过程是其重要的人为释放源之一,有研究表明:同步硝化反硝化、厌氧氨氧化等新型脱氮工艺的N2O释放量远高于传统工艺,但其在SCONDA工艺中的产生特征尚不明确。基于此,本论文采用序批式生物膜反应器（sequencing batch biofilm reactor,SBBR）反应器,系统研究了单级SCONDA工艺的启动与运行过程中,污染物去除效果、N2O的释放特征和微生物的群落结构变化。本研究的开展有利于推动单级SCONDA工艺的理论发展和实际应用。主要研究内容如下:（1）单级SCONDA在启动过程中,污染物去除效果、N2O释放特征和微生物群落结构变化。在SBBR反应器中,随着进水中氨氮浓度的提高,79天时,单级SCONDA工艺成功启动且运行稳定。工艺在进水氮浓度为300 mg/L时,具有最优处理效果:总氮（total nitrogen,TN）的平均去除率为77.39%;氮浓度与N2O产生关系密切:随着氮浓度不断升高,N2O-N转化率逐步升高,分别为1.31%、3.19%、3.98%、5.12%、7.89%、8.32%。微生物分析结果表明,随着氮浓度的逐渐增大,微生物群落结构发生显著变化,种群的丰富度和多样性逐步下降,关键功能微生物厌氧氨氧化（Anammox）菌、亚硝酸盐氧化细菌（NOB）和反硝化细菌（DNB）,在系统中稳定生长。（2）进水C/N对单级SCONDA工艺启动过程、运行效果与N2O的释放特征的影响。C/N在1和2两个条件下,单级SCONDA工艺脱氮效果差异不大,但N2O产生量具有明显区别。在两个C/N条件下,反应器达到稳定状态时,脱氮效果都稳定在75%左右;微生物分析结果表明,随着氮浓度逐渐增大,关键功能菌Anammox菌、氨氧化细菌（AOB）、NOB和DNB,在系统中稳定生长。在进水C/N为2时有利于单级SCONDA工艺启动,随着氮浓度的增加,N2O的转化率逐渐降低,同时系统中AOB和Anammox菌相对含量升高。（3）添加外源性信号分子对单级SCONDA工艺脱氮效率、N2O释放和微生物群落结构的影响。有研究表明,外源性信号分子（C6-HSL）能够促进污水处理系统中AOB和Anammox菌的富集。本研究在系统达到稳定状态时投加C6-HSL,结果表明,系统TN去除率提升至82.62%,明显高于未添加阶段的75.95%,N2O释放总量上升75.68%。投加C6-HSL可明显增加污泥内EPS含量,并促进蛋白质的生成,微生物的群落结构也在投加信号分子后发生显著改变,系统中功能菌AOB、NOB、Anammox菌和DNB的相对含量分别提高了159.03%、146.28%、198.79%和94.45%。该结果表明,投加外源性信号分子是单级SCONDA工艺快速启动和优化调控的一种有效手段。