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城市污水处理厂二级出水是水体氮素污染的重要来源,因此需采用经济高效的方法加以深度处理。反硝化生物滤池（DNBF）具有占地面积小、处理效率高和抗冲击负荷能力强等优点,但需要外加碳源以提升其脱氮性能。外加碳源类型和浓度既是影响DNBF运行的重要因素之一,也会影响可溶性微生物产物（SMP）的产生。SMP的产生会导致水质降低并影响生物处理效率,而碳源是如何影响DNBF性能及SMP产生的机制仍不清楚。因此,本文研究了不同碳源条件下DNBF的脱氮性能和SMP的产生,并从微生物学角度揭示碳源对反硝化作用的影响机理,解析DNBF中SMP与反硝化作用之间的关系以及SMP在不同碳氮比（C/N）条件下的产生规律和利用特性,为提高系统脱氮性能和控制SMP产生提供了重要的理论依据。主要的研究成果如下:（1）研究了以乙酸钠（D1）、甲醇（D2）和葡萄糖（D3）为碳源时DNBF的脱氮性能、SMP变化规律以及微生物群落组成和活性特征。在进水NO3--N=15 mg/L、COD=120 mg/L的条件下,DNBF反硝化效率和反硝化速率的大小为:D2＞D1＞D3;D1、D2和D3出水中SMP的浓度分别为26.24±3.55 mg/L,24.95±2.67 mg/L和28.00±2.44mg/L,从脱氮效率和SMP产生的角度分析葡萄糖是最不合适的外加碳源。傅里叶红外和三维荧光光谱分析表明SMP的主要组分是蛋白质,反硝化初期D3中微生物可利用SMP中蛋白质类物质作为电子供体,而D1和D2中微生物优先以有机底物为电子供体。高通量测序分析表明DNBF反硝化菌的相对丰度大小为:D1＞D2＞D3;反硝化酶和脱氢酶的活性大小则为:D2＞D1＞D3,这也证实了D3中低的反硝化菌丰度和代谢活性导致了低的反硝化性能。多元统计分析显示SMP中荧光性溶解性微生物副产物类物质含量与反硝化效率呈负相关关系,这与荧光性溶解性微生物副产物类物质影响功能菌的生长有关。因此,SMP中不同组分与反硝化之间的作用关系不同。（2）研究了不同C/N（乙酸钠为碳源）条件下DNBF的脱氮性能、SMP的组成特征和微生物特性。在进水NO3--N浓度为25 mg/L,C/N为6时总氮（TN）去除率最高,且出水SMP含量占COD的比例最小。基于三维荧光光谱、傅里叶红外光谱、气相色谱质谱和X射线光电子能谱技术分析揭示了SMP的组成特征。低C/N条件促进多糖类物质分泌;C/N的增加导致SMP中溶解性有机碳的浓度升高,而其中的溶解性有机氮和生物可利用性溶解性有机氮的浓度则逐渐减小;低分子量SMP（30～580 Da）的主要物质类型是烷烃。不同C/N条件下微生物的活性、群落组成和功能基因丰度的对比分析表明:C/N=6和8时,微生物酶活性（反硝化酶和脱氢酶）增强,电子传递体系活性提高,从而有利于反硝化菌和亚硝酸还原酶目的基因的富集,这是高C/N条件下DNBF高效脱氮的主要原因。微生物对系统脱氮性能和SMP的产生有重要的影响。统计学分析表明不同C/N条件下,SMP的生成与微生物活性和微生物群落显著相关,微生物活性与SMP生成之间的相关性大于微生物群落。Comamonadaceae＿uncultured、Lentimicrobiaceae＿norank和Geobacter是影响SMP生成的主要微生物类群。（3）研究了不同C/N条件下SMP作为反硝化电子供体的可行性,高的C/N促进SMP的产生,却抑制微生物对SMP的利用。C/N=2和4时,SMP中蛋白质类物质为电子供体对TN去除的绝对贡献率高于10.34%;C/N=6时,SMP中蛋白质和富里酸类物质为电子供体对TN去除的绝对贡献率低于1.84%;C/N为8时,微生物主要利用进水有机底物作为电子供体。这表明了低C/N条件下,SMP作为电子供体对DNBF脱氮的贡献度更高。本文揭示了不同碳源对DNBF中SMP的形成和脱氮性能具有重要的影响,证实了通过调控微生物的群落结构和活性以控制SMP产生的可行性,发现了低C/N条件下SMP可作为反硝化的电子供体,为废水深度处理脱氮性能的提升以及消减SMP的产生提供了新思路。