近年来,随着水体富营养化问题日益严重和水质排放标准的逐渐提高,如何经济、高效地控制污水中氨氮的排放已成为水体污染防治领域的研究热点。中国北方许多地区污水处理厂长期在低温条件下运行,无法保障生物工艺对氨氮的高效去除。基于铁离子对微生物的强化与超声空化改变活性炭形态结构的共同作用,本课题提出超声-浸渍法负载铁盐于活性炭上,并将其用于生物活性炭滤池深度处理污水厂尾水,开展低温下铁离子强化生物活性炭滤池除氨氮效能研究及微生物特性分析。主要研究成果如下:探讨负载条件对改性活性炭吸附能力的影响。结果表明,在硝酸铁浓度为0.2 mol/L,氢氧化钠浓度为1 mol/L,超声功率为520 W,超声时间为90 min时,改性活性炭对氨氮吸附量均达到最大值。采用超声-浸渍法制备铁改性活性炭（Fe-AC）,通过正交实验得出最佳制备条件:硝酸铁浸渍液浓度0.25 mol/L,氢氧化钠浸渍液浓度0.8 mol/L,超声功率520 W,超声时间105 min。Fe-AC特性表征表明,改性后活性炭表面更加粗糙,比表面积增加113.71 m2/g,总孔体积增加0.25 cm3/g,铁元素以Fe2O3的形式负载到活性炭上,Zeta电位由-14.6 mv降低到-33.4 mv。低温（10℃）下对比Fe-AC与AC滤柱在挂膜与稳定运行期对污染物的去除效能。结果表明,挂膜期间,Fe-AC和AC滤柱对氨氮、NO2--N、NO3--N、COD具有相同的去除规律,前者对氨氮和COD均具有较高的去除效能。运行稳定后,Fe-AC滤柱在不同温度、p H值和流速运行工况下对氨氮去除能力均优于AC滤柱,说明Fe离子提高了活性炭表面微生物适应环境的能力。生物活性炭的SEM表明,球状菌和短杆状菌是两滤柱中主要微生物类型,Fe-BAC的生物量高于BAC;EDS表明,Fe-AC长期使用后,表面负载铁含量由7.7%降低到0.39%,被微生物利用。生物活性炭滤池在低温（10℃）下的微生物特性分析表明,Fe-AC滤柱中微生物数量、微生物活性、胞外多糖和胞外蛋白质含量均高于AC滤柱。高通量测序结果表明,两滤柱主要的优势菌均为变形菌门和拟杆菌门;铁离子的加入增加了生物滤柱的微生物群落多样性,并改变了生物膜微生物种群结构,提高了变形菌门中β-变形杆菌和拟杆菌门中黄杆菌目的丰度,从而使得Fe-AC滤柱比AC滤柱在低温下具有更高的氨氮去除效能。