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含氮杂环化合物大多为有毒的难降解有机物，是香料、农药、染料工业中被广泛使用的一类有机物，污染面广，有些还具有三致作用，对水生态系统及人类的健康产生了严重的威胁。喹啉及吡啶作为含氮杂环化合物的典型代表，对其的降解研究日益受到重视。利用微生物处理废水，具有处理量大，处理成本低等优点，因此生物法在今后较长一段时间内仍将作为有机废水处理的主要方法。目前，对含氮杂环化合的降解研究主要集中在好氧方面，研究人员已经筛选出了许多用于降解喹啉、吡啶及其衍生物的菌种，然而众多的研究只关注有机物本身的降解、COD的去除或其矿化，对其结构中氮素的去向几乎无人问津。这势必会影响含氮杂环化合物废水的处理效果。因此本实验考虑将好氧及缺氧活性污泥耦合对其处理，从而考察有机物的降解及脱氮效果，并开发了一种新型的气升式内循环生物膜反应器，试图在生物降解有机物的同时，将有机物在降解过程中释放出的氮素也同步去除。利用好氧及缺氧耦合的活性污泥法法对含喹啉及吡啶废水进行处理，并用一种新型的气升式内循环生物膜反应器使好氧降解和缺氧降解两个阶段在同一反应器内进行，在降解有机物的同时达到脱氮的目的，实验结果如下：（1）随着喹啉及吡啶的生物降解，其分子结构内的N会以NH4+–N的形式释放，为使释放出的氮素得到有效去除，在好氧降解的基础上，还需进行缺氧处理。根据喹啉中释放出的NH4+–N，推测本实验中喹啉的降解途径可能类似8-羟基-4-羧基香豆素代谢途径，经8-羟基-2（1H）喹诺酮，脱去结构的N，转化为8-羟基香豆素。（2）利用活性污泥法对喹啉及吡啶进行生物降解时，在好氧阶段，氨氮能随着硝化作用转变为硝态氮，该过程只能完成有机物的降解及COD的去除，而欲将TN也去除则还需设计实验进行反硝化过程。（3）本实验设计将好氧生物降解与缺氧生物降解耦合从而在实现有机物降解的同时对COD和TN有效去除。而反硝化阶段，缺氧活性污泥中释放出的COD恰好为反硝化阶段提供了电子供体成为了实现反硝化作用及COD去除的关键。（4）另外，选用一种新型的气升式内循环生物膜反应器能将上述的好氧与缺氧两个阶段有机的结合在一个反应器内，使得好氧降解与缺氧降解在反应器内同时发生，从而实现该反应器对有机物、COD及TN的同步去除，对于150mg/L的喹啉而言，需要添加约220mg/L的COD作为电子供体以保证硝化生成的硝态氮能通过完全实现反硝化而被去除；对于100mg/L的吡啶而言，适当添加250mg/L的葡萄糖能够使其TN的去除率达74%。（5）利用AILBR对吡啶进行间歇及连续降解比较试验中，吡啶的间歇降解规律与喹啉的基本保持一致，而连续降解时，随着停留时间的延长，反应器对吡啶的降解效果越好，同时TN的去除率也越高，当HRT为12h时，吡啶的去除率约为70%，该条件下TN的去除率约为50%。但是连续降解时对吡啶的去除效果并不优于AILBR对其进行间歇降解时的效果，其原因可能是因为在连续降解时并未在反应器内添加碳源的缘故。