人工快速渗滤系统是在传统的污水土地处理技术基础上发展起来的一种崭新的污水处理系统,是一种指将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的天然介质表面,污水在受重力作用迅速向下渗透过程中由于生物氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化、还原等一系列作用而得到净化的一种污水土地处理工艺类型,其对有机物、氨氮、SS等污染因子去除效果较好,但对总磷、总氮去除效果不理想。论文在构建人工快速渗滤系统的基础上,通过监测不同深度出水中各种氮素浓度,找出其转化去除规律。同时,分别对系统好氧段、兼氧段和厌氧段的微生物特征进行研究,最终探讨系统内氮素转化去除机理。系统以原水启动,水力负荷逐级递增,主要分为3个时期:启动初期(物理净化效果良好阶段)、启动中期(处理效果不稳定或生化培养阶段)和启动后期(生化净化效果良好阶段)。启动初期,COD去除以物理吸附为主;启动中期,由于吸附趋于饱和,而微生物生长繁殖速度较慢,COD去除率下降;启动后期,COD去除以微生物降解为主。系统对COD的去除主要集中在80cm以上,对COD的去除率为89.8%,去除效果较好。系统运行稳定期,对系统不同深度出水氮素的监测分析表明:(1)系统最终出水氨氮浓度为2.9 mg/L,去除率高达87.3%。(2)系统各个深度出水口亚硝态氮浓度均较低,对系统影响较小。(3)系统出水硝态氮浓度较进水浓度高出约6倍,说明系统中的氮素有很大一部分转化为硝态氮,只是完成迁移、转化而没有被彻底降解从系统中去除。(4)系统总氮浓度有一定的下降,最终出水浓度为13.2 mg/L,去除率为47.8%。通过对系统内微生物特征研究发现:(1)不同深度微生物量为0.0112g/10g填料～0.0187g/10g填料。(2)相同条件下,好氧培养基生长的菌落最多。通过观察,好氧菌体积最大,反硝化菌次之,好氧菌体积最小。所有培养基生长的菌落表面均湿润光滑。(3)系统不同深度细菌分布:①系统好氧段:好氧菌数量最多,硝化菌次之,反硝化菌几乎不存在,系统以好氧菌为主;②系统兼氧段:好氧菌数量大幅度下降,硝化菌数量也所有下降,而反硝化菌略有增加,系统仍以好氧菌为主;③系统厌氧段:好氧菌、硝化菌几乎不存在,反硝化菌大幅度增加,系统以反硝化菌为主。结合系统内微生物特征,对系统内氮素转化去除机理研究发现:系统内各种氮素的转化去除机理主要依靠生物机制进行,系统通过硝化作用将氨氮主要氧化为硝态氮,硝态氮在反硝化作用下还原为氮气,最终逸出系统。系统内氮素转化去除主要依靠硝化作用、反硝化作用,可能存在厌氧氨氧化反应。由于系统内部碳源不足,无法满足反硝化作用所需碳源,系统对总氮的去除效果有待提高。