地下水硝酸盐氮（NO₃^--N）的污染已成为世界性的环境问题。由于过度施肥以及工业、生活废水的不合理排放,使地下水中硝酸盐的浓度逐年升高。而饮用硝酸盐含量过高的水会严重威胁人类的健康。地下水硝酸盐的去除可分为物理、化学和生物法。物理法只实现了硝酸盐的转移,处理后的浓缩液尚需二次处理;化学法主要是催化还原法,反应条件不易控制,容易形成NH₃（NH₄⁺）等副产物;生物法是利用自然界存在的反硝化作用,进而采取措施强化这一作用减少地下水中的硝酸盐氮的含量,是目前应用的最经济有效的处理方法。但传统的生物反硝化法仍存在工艺复杂、运行管理要求高、反硝化速度慢,出水混浊SS含量大,后续处理要求高等缺点。因此本研究针对生物法存在的不足,设计了一种以棉线纤维为异养微生物载体的生物膜反应器,进行了去除地下水硝酸盐的实验研究。本研究以甲醇为异养反硝化菌的碳源,改变HRT、进水NO₃^--N浓度、C/N、和pH来优化反应器的运行参数,研究反应器的去除效果。实验表明,反应器的最佳HRT为8 h,此时进水NO₃^--N浓度低于100 mg/L时,出水中硝酸盐和亚硝酸盐均满足地下水水质标准。当进水NO₃^--N浓度增加到150 mg/L时,需延长HRT到22 h以满足不出现亚硝酸盐的积累。体系的最佳C/N参数为1.25,此时出水水质良好并且没有甲醇残留,不会造成二次污染。反应器的最佳pH为7.0⁸.0,在不添加缓冲溶液的情况下可以满足出水pH达标,同时硝酸盐的去除效果良好。综合评价反应器的去除效果:在最佳的运行参数条件下,无需向体系通入氮气,温度保持在室温时,可以实现硝酸盐的高效去除。NO₃^--N的去除率超过了99%,硝酸盐的最大去除负荷为0.45 g NO₃^--N/L·d。同时由于生物膜的过滤作用,出水SS含量低。由于棉线载体经济易得、使用寿命长;反应器效果稳定、操作方便,可以实现高效地去除硝酸盐而不产生亚硝酸盐和氨氮的积累,在地下水硝酸盐污染治理中具有良好的应用前景。