传统生物脱氮主要通过自养硝化和缺氧异养反硝化菌的结合,但其低的氨氧化速率和相对苛刻的控制条件导致了脱氮成本的增加。异养硝化-好氧反硝化菌因其在好氧条件下具备反硝化能力而受到关注。目前对异养硝化-好氧反硝化菌的研究多侧重于单一菌株的筛选及其脱氮性能的测试,而对复合菌的研究较少,且大多为间歇实验。单菌环境适应力弱于复合菌,更易受外界环境的干扰;复合菌在处理时间和效果上较单菌株均具有优势。本文通过异养硝化-好氧反硝化菌筛选,结合中间产物变化、氮平衡计算及酶活表达探究其脱氮机制;优化复合菌脱氮条件,探究其同步硝化反硝化效果。将复合菌投加于序批式反应器（SBR）中构建稳定强化同步生物脱氮体系,研究外源性微生物的添加对SBR出水水质、污泥硝化活性及胞外聚合物分泌的影响;利用高通量测序技术探究不同时期污泥微生物群落结构的动态变化。主要研究内容与结论如下:（1）从活性污泥中筛选了两株异养硝化-好氧反硝化菌S4和S9,经鉴定分别为Bacillus subtilis和Pseudomonas aeruginosa。好氧条件下,以CH₃COONa为碳源,S4和S9可利用NH₄⁺-N、NO₃^--N及NO₂^--N,反应速率分别为6.5、4.28、3.78 mg/L/h和6.82、5.21和5.4 mg/L/h;酶活性结合脱氮过程中间产物分析表明两株菌属于异养硝化-好氧反硝化耦合脱氮路径;氮平衡分析结果证实两株菌反硝化为其氮源主要利用方式,占比分别为43.1%和51.09%,即好氧条件下的反硝化作用是其主要脱氮路径。复合菌脱氮效果优于单一菌株,其中1:2（S4:S9）为最优组合,NH₄⁺-N和TN去除率分别为99.83%和92.7%。混合氮源中倾向于优先利用NH₄⁺-N,复合菌具有较好的同步硝化反硝化性能;在转速180 r/min,C/N为15,NH₄⁺-N浓度100²00 mg/L条件下,该复合菌具有最佳脱氮效果;Haldane模型拟合显示最佳底物浓度167.13 mg/L。（2）平行运行2只SBR（SBR₁和SBR₂）,投加外源微生物于SBR₁,经短暂适应期,SBR₁出水水质迅速稳定,COD、TN平均去除率较稳定期分别提高了12.11%和12.06%;出水未检测到NH₄⁺-N、NO₂^--N存在,NO₃^--N在强化后期平均浓度为8.34 mg/L,较对照组SBR₂（17.89 mg/L）明显降低;SBR₁的氨氧化速率（0.0402 mgO₂/（gMLSS·min））较投菌前（0.0332 mgO₂/（gMLSS·min））有显著性提高;生物强化前后紧密型胞外聚合物（TB-EPS）产量、性质变化明显,其中蛋白含量显著增加,腐殖质减少;TB-EPS各蛋白峰荧光强度强于松散型胞外聚合物（LB-EPS）,傅里叶红外光谱结果显示EPS内存在部分峰位置发生迁移。（3）测序结果显示外源性微生物的投加明显改变了SBR中微生物群落结构,结合样品稀释曲线、Alpha多样性指数变化表明,菌群丰度呈增加趋势,多样性逐渐降低;Acinetobacter、Paracoccus等原生菌属丰度逐渐降低,在竞争中失去优势地位,Azoarcus、Roseovarius等菌属在强化后期形成新的稳定脱氮生物体系,其中Bacillus、Pseudomonas菌属的相对丰度在强化末期（R8）分别为1.4%和10.3%,较接种初期变化显著。