氨氮在好氧条件下氧化为亚硝酸盐和硝酸盐(硝化), 随后在缺氧条件下还原为氮气(反硝化), 以上两个步骤同时发生在同一反应器中, 即为同步硝化反硝化(SND).相比活性污泥法, 生物膜法的优势为在单一反应器上实现SND (Pochana et al., 1999).SND脱氮效率的主要影响因素包括：碳源、溶解氧(DO)、生物膜形态学和微生物群落, 以及反应器的操作条件等(Fu et al., 2010)。
不同的COD / NH4+(C / N)的比例会影响微生物群落的比例.微生物群落在生物膜中进行着物质交换, 然而微生物活动会影响生物膜中的物质传递(Fu et al., 2010;Vanbenthum et al., 1997).在前人研究的基础上, 本文将进一步研究以下问题(Deygout et al., 2013):首先由于不同C/N产生的不同微生物群落比例对于新填料生物膜的SND过程有何影响?其次不同C/N对生物膜中的物质传递速率有何影响?其传递速率对于生物膜SND过程有何影响?
物质传递中的DO在生物膜中的扩散限制促成了好氧、缺氧和厌氧微生物共存于生物膜中, 氧分层有利于生物膜SND的进行(Mattei et al., 2015).周小红等用微电极研究异养生物膜的反应动力学参数, 结果表明生物膜外部的葡萄糖浓度对生物膜内DO扩散有抑制的影响(Sriwiriyarat et al., 2008).而这种影响对生物膜SND过程的影响研究是少有的(Zhou et al., 2012).本试验将用微电极测量不同C/N生物膜中的DO变化, 分析DO传质系数, 进一步研究不同C/N下的DO传质系数对新填料生物膜SND过程的影响.由于微电极的脆弱性, 鲜有报道关于它应用于填料上的生物膜的测量.*普遍的方法是从填料上刮下生物膜放置于海绵上或在海绵上培养生物膜来进行测量, 但生物膜周围的营养基质和主反应器中不一样(Ning et al., 2014;Zhou et al., 2012).本研究创新性地设计蠕动泵将主反应器与测量槽连接在一起, *大限度地还原生物膜周围的真实营养基质, 提高生物膜DO测量的可靠性.生物膜特性, 如EPS、外部形态、厚度和生物量也影响生物膜物质的传递.它对新填料上的生物膜SND有怎样的影响, 与物质传递和生物群落有怎样的影响, 也是本文研究的方向(Horn and Hempel, 1997;Bassin et al., 2012).总之, 不同C/N会产生生物膜不同的SND, 但其中包含的因素有多种.本实验旨在研究新填料由于不同C/N产生不同的物质传递、生物群落、生物膜特性对于SND过程的影响。
好氧，厌氧，缺氧，曝气池，生物滤料供应商：河南山水环保材料有限公司