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无机氮的去除（包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮）是实现循环水养殖系统可持续运行的重要保障。通过生物硝化反应能够将水体中的氨氮以及亚硝酸盐转化为硝酸盐,而固相反硝化是硝酸盐去除的有效方式之一。然而,传统的固相反硝化系统在以可生物降解聚合物（Biodegradable Polymers,BDPs）作为反硝化碳源时,存在材料价格昂贵和出水溶解性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）浓度较高等问题。本研究把聚丁二酸丁二醇酯（Poly（butylene succinate）,PBS）和价格低廉的竹粉（Bamboo powder）进行掺混,开发了一种新型廉价的固态碳源PBS/BP,用于循环水养殖废水中的硝酸盐处理;为了控制PBS/BP的DOC释放速率,对其进行了低温冷冻处理,探究了不同盐度、水力停留时间（Hydrautic retention time,HRT）、碳源的冷冻处理等操作条件对反硝化反应器脱氮效果和微生物群落的影响。此外,生物絮团技术是有效控制水体中无机氮的另一种方法,针对固相反硝化出水DOC较高的问题,本研究以聚β-羟基丁酸戊酸酯（Poly（3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate）,PHBV）作为碳源,设计了一种基于反硝化和生物絮团联合技术（Combined denitrification and biofloc technology,CDBFT）的脱氮系统,将固相反硝化出水DOC作为生物絮团系统所需碳源的供给,研究了反硝化和生物絮团联合脱氮工艺的可行性以及LED光照条件对于反硝化脱氮性能的影响。研究获得以下结论:（1）PBS/BP淡水反硝化反应器在无外部接种的条件下能够快速启动,在HRT为2 h时获得最大硝酸盐去除速率0.68±0.03 kg NO3--N/（m3·d）。此外,PBS/BP碳源释放动力学模型服从Fickian扩散规律,冷冻处理可以减缓碳源的释放速率,延长其使用寿命。扫描电镜和傅里叶红外光谱分析都表明了PBS/BP材料具有良好的生物降解性。Illumina高通量测序结果表明,食酸菌属和Alicycliphilus是淡水反硝化反应器中主要的反硝化细菌。（2）海水反硝化反应器与淡水反应器相比,启动速度较慢,但在稳定阶段表现出更加高效的反硝化效能,在HRT为2 h条件下获得最大硝酸盐去除速率0.83±0.11 kg NO3--N/（m3·d）。Illumina高通量测序结果表明,Simplicispira和假单胞菌属是海水反硝化反应器中主要的反硝化细菌。微生物群落和环境因子的冗余分析（Redundancy analysis,RDA）表明:冷冻处理与出水硝酸盐、出水亚硝酸盐呈正相关,而与出水DOC、出水氨氮呈负相关;盐度与出水DOC呈负相关,而与出水亚硝酸盐呈正相关;HRT与出水DOC和出水氨氮呈正相关,而与出水硝酸盐和出水亚硝酸盐呈负相关。（3）无光组和有光组CDBFT系统在处理水产养殖废水时,都获得了较好的脱氮效果。两组系统在反硝化反应器中都发生了同步硝化反硝化反应,无光组和有光组总氮的去除率分别为86.18%和89.49%;对于整个系统,无光组和有光组总氮的去除率获得了进一步的提升,分别达到87.45%和92.23%。总体而言,反硝化系统部分发挥了主要的脱氮作用,而生物絮团系统部分进一步提升了整个系统的脱氮性能并控制了出水DOC浓度。相比于无光组,有光组系统中由于藻类的协同作用,有着更好的脱氮效能。