随着社会的发展,地下水硝酸盐污染问题日益引起人们的注意。生物异养反硝化作为去除硝酸盐的有效方法,往往需要外加碳源。将固相碳源与载体材料相结合,开发出一种释碳时间长、填料性能好、反硝化性能佳的新型复合碳源具有现实意义。本研究以荔枝核粉末与竹粉作为碳源来源,聚乙烯醇与海藻酸钠作为骨架载体,制备了两种复合碳源,对比了两种材料的释碳性能、脱氮性能以及结构性能;对材料配比进行了优化,将以最优配比制得的荔枝核复合碳源进行序批式试验,研究不同填充率、硝酸盐负荷以及水力条件下荔枝核复合碳源作为外加碳源脱氮效果的变化;最后,考察了荔枝核复合碳源反硝化滤柱处理地下水中硝酸盐效果。具体结论如下:通过对比荔枝核和竹粉两种复合碳源材料的释碳性能、脱氮性能以及结构性能得出,荔枝核复合碳源能取得良好的脱氮效果,且材料表面较粗糙,有利于微生物附着。复合碳源中的PVA浓度、荔枝核粉末添加量以及Na HCO3浓度的变化对材料的碳源释放以及PVA泄露情况皆有显著影响,结合释碳动力学拟合结果以及PVA泄露情况,确定材料最优配比为PVA浓度为8%,荔枝核粉末添加量为5%,Na HCO3浓度为0.1%。以荔枝核复合碳源作为外加碳源的脱氮试验结果表明,填充率、硝酸盐负荷以及水力条件对复合碳源脱氮效果影响显著。当填充率为30%时反应体系即有充足碳源,体系内平均NO3--N去除率为80.16%;在30%填充率下,不断提高硝酸盐负荷,结果表明在硝酸盐负荷为2.13g·m-3·h-1时反硝化作用更彻底,平均NO3--N去除率为77.01%;水力扰动速率越大,平均NO3--N去除率越低,平均NO2--N出水浓度越低;荔枝核复合碳源作为外加碳源时,前期释放碳源主要为材料中易溶高分子物质,不能被微生物利用,当脱氮稳定时,反应遵循一级动力学,无NO2--N积累,胞外聚合物中蛋白质含量较高。荔枝核复合碳源填充反硝化滤柱试验结果表明,系统6d内即可完成启动,20d后NO3--N去除率下降,通过更换填料、降低进水负荷,都可再次达到100%去除率;高通量测序结果表明,填充反硝化滤柱后,接种污泥中的优势菌门Proteobacteria和Bacteroidetes得到保留,Proteobacteria所占比例由53.58%提升至84.65%,其中反硝化功能菌属所占比例由28.85%增加至36.31%,表明复合碳源能被微生物有效利用。