针对污水处理厂出水总氮达标排放存在难度的现实问题,通过对SPR-1型悬浮填料缺氧挂膜过程的研究,对比悬浮填料系统和活性污泥+悬浮填料复合系统两种挂膜方式的成膜特性,提出基于缺氧生物膜技术的强化总氮去除方法。结果表明,采用好氧预挂膜结合快速排泥法对填料进行缺氧挂膜,悬浮填料上附着生物量显著提高,胞外聚合物总量与蛋白质/多糖值均升高,说明填料缺氧挂膜具有稳定的结构,硝态氮平均去除率达到97%,总氮平均去除率高于94%,且复合系统强化反硝化效果更为显著。在填充率为30%的条件下,污水处理厂曝气池填料+活性污泥系统和实验室培养填料+活性污泥系统达到90%硝态氮去除率的时间分别减少30.9%和47.4%。提高进水硝酸盐负荷后,复合系统填料达到90%硝态氮去除率的时间有所减少,而纯填料系统略微增加,复合系统在高硝酸盐负荷情况下表现出更好的反硝化能力,纯填料系统则更适用于低硝酸盐负荷条件。