我国含硫含氮有机废水的治理需求迫切,而采取反硝化脱硫工艺可以有效去除废水含硫含氮污染物,同时从废水中回收单质硫,而反硝化脱硫反应器内功能微生物类型多、代谢复杂,导致单质硫生成率低而且不稳定,利用生物强化技术可以高效,低成本的解决这些问题。基于此,本课题围绕单质硫生成率,首先考察了不同营养条件下反硝化脱硫系统的运行效能;其次借助高通量测序分析探究不同营养条件下的微生物群落演替规律;最后通过特异性的筛选功能细菌策略及菌株功能鉴定来认知反硝化脱硫系统中的功能微生物,制备固体菌剂,为生物强化技术的工程应用奠定了基础。通过改变反应器运行的营养条件(从自养切换到异养再切换到混养条件),并在混养条件设置了不同的碳源比例,发现混养条件下更有利于污染物的去除及系统中单质硫的转化,并且最佳有机碳和无机碳浓度为368 mg/L,15.9 mg/L,此时反硝化脱硫系统的单质硫产率远高于其它阶段。在该进水条件下,反硝化脱硫系统对硫化物和硝酸盐实现完全去除,且单质硫的生成率达到60%。16Sr RNA基因Illumina高通量测序结果显示反硝化脱硫系统中的优势菌属共有7种,并且不同营养条件下的优势菌属各有不同,其中在混养环境下Thauera,Arcobacter和Azoarcus为核心优势菌属,分析不同阶段的微生物群落演替规律,发现单质硫生成率的提高总是伴随着Arcobacter丰度的增加,在最佳碳源条件下,丰度达到了50%。对这7种菌属进行分离,鉴定,并对分离后的7株菌株进行脱硫脱氮性能的研究,发现这七株菌都具备脱硫脱氮功能,其中菌株Thauera sp.MZ1T、Arcobacter cloacae str.SW28-13和Azoarcus sp.NSC3脱硫脱氮性能优于其它菌株。通过微生物互作网络图,发现这三种核心菌之间的相关性较弱,且功能相似,极有可能为竞争关系,结合微生物群落演替规律分析,认为Arcobacter cloacae str.SW28-13是反硝化脱硫系统中能够实现碳氮硫高效去除以及高单质硫产率的核心微生物。将Arcobacter cloacae str.SW28-13制成生物强化剂,为之后的工程应用的提供准备。