好氧反硝化技术作为一种新型的废水脱氮技术因具有实现真正同步硝化反硝化,简化传统脱氮工艺流程等优势,越来越受到人们关注,但在实际应用中存在菌种易流失且难以成为优势菌的缺陷。本文利用包埋固定化技术,对从活性污泥中筛选出来的好氧反硝化菌进行包埋处理,制备成包埋固定化微生物小球(IMB),考察其好氧反硝化性能,并探究工艺参数对IMB进行好氧反硝化反应的影响。此外,还设计了一种新型耦合式多级气升式内循环三相流化床反应器,用于IMB好氧反硝化反应,初步探究该反应器的可行性。从天津大港生物池的活性污泥样品中成功分离出两株具有高效异养硝化-好氧反硝化性能的菌株,分别记为AD-2和AD-5。经过16SrDNA序列分析鉴定,菌株AD-2是施氏假单胞菌,菌株AD-5是假单胞菌属MLB12。AD-2和AD-5具有优良的好氧反硝化和异养硝化性能。对硝酸盐氮的好氧生物降解率均达到95%以上,而亚硝氮的积累量分别为0.013 mg/L、0.0 mg/L。AD-2和AD-5对氨氮的降解率均在50%以上,亚硝氮的积累量接近于零,硝酸盐氮积累量也相对较低。好氧反硝化菌经包埋处理生成颗粒状IMB后,仍具有较好的对硝酸盐氮的反硝化性能。在相同的菌投加量下,IMB好氧反硝化性能明显弱于悬浮态菌,且还有部分亚硝氮积累。探究工艺参数对IMB进行好氧反硝化反应的影响,其适宜的工艺条件为:C/N为9、丁二酸钠或蔗糖作为碳源、初始硝酸盐氮浓度为300 mg/L、固液比为0.1。设计了一种结合了生物流化床反应器和生物推流式反应器两者优点的新型耦合式多级气升式内循环三相流化床反应器。通过初探性运行试验,证明所设计的新型反应器具有稳定运行的可行性。