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同步脱氮脱硫技术是在废水生物脱硫和脱氮基础上开发出的生物处理新工艺，目前该技术的研究仍停留在理论探索、纯培养微生物分析等方面，亟待开发可实用化的技术工艺。针对此问题，本研究分别采用厌氧膨胀反应器和完全生物膜混合反应器，通过连续流运行证实了一体式同步脱硫反硝化工艺的可行性，确定了一体式工艺同步脱硫脱氮性能，并通过工艺比较，提出分体式工艺具备更好的脱氮脱硫能力。 利用厌氧膨胀床反应器和完全混合附着膜反应器进行同步脱硫反硝化可行性试验，通过对末端产物的定性定量检测，证实了一体式工艺进行同步脱硫反硝化是可行的，反应体系中存在硫酸盐还原过程、硫化物自养氧化和硝酸盐自养/异养反硝化等反应过程。 采用厌氧膨胀床反应器，分别考察硫氮比（SO42-/NO3-，M/M）为10/3→10/6→10/10的变化过程中，反应器脱硫能力、单质硫生成量、反硝化能力、COD去除率，发现整个试验过程中反硝化效果一直较好，硝酸盐去除率在100％。当硫氮比为10/3和10/6时，脱硫效果较好，单质硫转化率为40％。硫氮比为10/10（M/M）时，脱硫效果受到影响，单质硫转化率低于10％。 采用完全混合附着膜反应器，分别考察在碳、硫、氮比（COD/SO42-/NO3-，M/M/M）为10/3/1有机碳源和无机碳源比较充足的条件下变化到碳、硫、氮比（COD/SO42-/NO3-，M/M/M）为5/5/5的有机碳源不足和无机碳源比较充足的条件下，单质硫生成量和反硝化效果。实验结果表明：在整个实验过程中反硝化效果一直较好，硝酸盐去除率在100%。单质硫生成量受反应体系内碳变化源影响较大，当碳、硫、氮比（COD/SO42-/NO3-， M/M/M）为10/3/1时，反应器脱硫效果较好，脱硫率在40%左右，单质硫生成量在50mg/L左右。但是，当碳、硫、氮比为5/5/5，单质硫生成量降为0。 从单质硫转化率、脱硫能力、硝酸盐负荷和去除率、COD去除率等方面比较一体式和分体式同步脱硫反硝化工艺的效能，结果表明，分体式工艺的同步脱氮脱硫效果优于一体式。分析认为，一体式工艺生物类群复杂（包括发酵细菌、硫酸盐还原菌、异养反硝化菌、自养反硝化菌等），其中，异养反硝化菌和自养反硝化菌之间竞争硝酸盐。同时，异养反硝化细菌和硫酸盐还原菌之间竞争 COD。而分体式工艺的生物类群（异养反硝化菌和自养反硝化菌等）相对单一，由于碳源不同，异养反硝化菌和自养反硝化菌之间不存在竟争关系。