近年来，人们对环境问题愈加重视，对污水处理厂出水水质要求逐渐提高，从而新型的污水生物处理技术成为了近年来的热点研究方向之一。本课题以新型生物脱氮技术-好氧反硝化技术为研究重点，针对于好氧反硝化菌在应用过程中易流失、难形成优势菌群的问题，将固定化技术与好氧反硝化生物强化技术相结合。试图找到适合好氧反硝化菌固定化的优质载体，对反应器进行固定化生物强化，并根据微生物生理生态特性加以调控，实现长期、稳定、高效的同步硝化反硝化目的，为今后好氧反硝化技术理论向应用转化做铺垫，进一步完善好氧反硝化技术体系，为工艺应用提供实验依据。考察好氧反硝化菌T13的脱氮特性，研究得出，硝酸盐氮并不是T13可利用的唯一氮源，其也可以通过异养硝化作用去除氨氮，T13对硝氮的去除率可高达98%，且在有充足有机碳源的条件下可实现较高的氨氮去除效果；由于好氧反硝化过程中亚硝氮积累的问题，T13对总氮去除率仅为22.5%，初始硝酸盐浓度和培养摇床转速，都是影响好氧反硝化过程亚硝氮积累的关键因素。通过对固定化效能的研究得出，T13经菌丝球、聚氨酯泡沫和海藻酸钠+活性炭三种载体固定化后，由于载体对溶解氧传质的阻遏作用，缓解了亚硝氮积累问题，对总氮的去除率分别提高11.1%、11.9%、25.8%，而对硝氮的去除率均高达90%以上。固定化载体在弱酸和低温条件下对T13都起到了一定的保护作用，T13经固定化后，最佳好氧反硝化条件为30℃、pH=7、100r/min；由于海藻酸钠+活性炭载体受碱性物质和反硝化产气的影响，导致易破碎，而聚氨酯泡沫所需固定化周期相对较长，综合分析，三种载体中，菌丝球为好氧反硝化菌的固定化最优载体。将经菌丝球固定化后好氧反硝化菌T13对SBR反应器进行固定化生物强化，在SBR中实现了较稳定的好氧反硝化作用，在有氧条件下，对TN的平均去除率可达49.81%，最佳脱除TN条件为C/N=7、pH=7、DO=2mg/L；以O/A方式运行SBR，经固定化生物强化后，在保持较高COD和氨氮去除率的基础上，对TN的平均去除率提高了22%，约为77.0%。利用DGGE技术对系统内生物群落解析得出，通过菌丝球的固定化作用，使T13可以长期稳定的存留于系统内，形成优势种群，成功克服了游离态菌剂强化过程中易流失的问题。