近年来,水体氮污染日趋严重,我国污水处理厂提标也要求进一步降低出水中氮的浓度。因此,有必要对现有生物脱氮技术尤其是反硝化进行优化和研究。本文提出了利用天然针铁矿促进反硝化从而强化生物脱氮的研究思路,并系统考察了不同碳氮比、针铁矿投加量、铁源硝态氮类型等因素对于反硝化过程的影响,利用分子生物学手段16rS DNA-DGGE与FISH(荧光原位杂交)技术相结合,对反硝化微生物进行分析与表征,初步探讨了天然针铁矿促进反硝化过程的作用机制,考察了针铁矿对某城市污水处理厂二沉池出水深度生物处理的作用。实验结果表明:碳源充足时,针铁矿可以促进反硝化作用,而碳源不足时,针铁矿则会抑制反硝化作用;针铁矿添加量与反硝化不呈正相关关系,天然针铁矿投加量为5 mmol/L时,促进效果最为显著,硝酸盐分解速率为0.28 mmol/,氮气产生速率为0.11 mmol/L;碳源充分时针铁矿的添加可以有效减少亚硝酸盐的积累;以硝酸盐和亚硝酸盐氮为氮源时,铁源对反硝化过程的促进作用表现为Fe(OH)3>针铁矿>FeCl2.且以亚硝酸盐为氮源时,添加FeCl2对反硝化过程的作用不显著;针铁矿对于某污水厂二沉池出水的生物脱氮处理有显著的促进作用,氨氮降解率为85.69%,亚硝酸盐降解率高达100%,硝酸盐氮降解率为66.72%,出水中总氮的浓度为2.67 mg/L,且反应结束后溶液中几乎不含铁离子,对色度没有影响;在针铁矿对反硝化影响实验中,Labrenzia aggregata与Thauera与为反硝化优势菌;此外,还发现了能够进行异化铁还原作用与硝酸盐依赖型Fe(Ⅱ)反应的微生物Rhodocyclaceae与Clostridiales。