水体富营养化是我国目前水环境面临的重大问题，而氮素是主要的污染因子。废水脱氮的方法有多种，生物脱氮被认为是目前最经济有效的方法之一。传统生物脱氮理论认为脱氮主要由一群自养好氧型硝化菌和一群异养厌氧型反硝化菌完成。然而在实践中人们发现这两种菌用在脱氮工艺中缺陷较多，所以近年来对异养硝化菌和好氧反硝化菌的研究和应用成为热点，并有望克服传统脱氮工艺的缺陷，丰富生物脱氮理论。因固定化微生物在废水脱氮上的优势，许多脱氮菌株已被固定化。在固定化方法上，微胶囊固定化因其良好的稳定性、生物相容性和传质性而备受关注，但目前对异养硝化菌和好氧反硝化菌的同步微胶囊固定化还未见报道。
　　 本文从合肥市内多家污水处理厂活性污泥、化肥厂土壤及市郊农田土壤中取得26个土样，通过一系列步骤，从中筛得一株高效的异养硝化菌和一株高效的好氧反硝化菌，鉴定了它们的种属，考察了它们的脱氮条件和脱氮特征，将它们优化组合，对组合菌株脱氮条件进行了优化，考察了组合菌株对实际污水的脱氮效果，并将组合菌株进行了微胶囊同步固定化研究。
　　 本研究所得结果如下：
　　 1.采用污泥驯化、驯化过程中驯化液连续梯度稀释、平板划线分离及颜色指示剂快速硝化、反硝化效果检测等步骤，筛得一株高效的异养硝化菌HN-S和一株高效的好氧反硝化菌DN-S，鉴定其种属分别属产碱菌属和鲁氏不动杆菌，并命名为Alcaligenes sp.HN-S和Acinetobacter lwoffii DN-S。
　　 2.HN-S为专性异养硝化菌，无自养硝化能力。其在处理初始氨氮浓度为182.30 mg/L的废水时，30h后氨氮去除率为99.8％，指数期降解氨氮的平均速率为9.61 mg-N/L/h，高于目前所筛得的大多数异养硝化菌株，且在降解氨氮的过程中无亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的积累；最佳碳源为柠檬酸钠；高的溶氧量和高的C/N比有利于其降解氨氮，当C/N比为12时即可达到最好的脱氮效果；该菌株在温度为30℃～35℃，pH为5.0～9.0范围内均能较彻底地降解氨氮；能利用亚硝酸盐氮作为氮源反硝化，但不能利用硝酸盐氮；能将氨氮直接转变为以氮气为主的含氮气体。后两点与目前报道的大多数异养硝化菌不同。
　　 3.好氧反硝化菌DN-S在处理初始硝酸盐氮浓度为166.05mg/L的废水时，72h后硝酸盐氮去除率为99.8％，总氮去除率为48.3％，指数期降解硝酸盐氮的平均速率为8.2 mg-N/L/h；其在反硝化过程中未出现亚硝酸盐氮的积累；高的溶氧量有利于其反硝化作用，实验中最佳溶氧量为4.2 mg/L；最佳C/N比为9～12；能将硝酸盐氮转变为含氮气体，能利用氨氮，也能利用亚硝酸盐氮反硝化，是一株同步硝化反硝化菌。
　　 4.以总氮去除率为指标，通过正交试验确定了HN-S和DN-S混合培养时的最佳脱氮条件：两菌接种量比例为 1:2，C/N比为12.5，温度为35℃，pH为9.0，溶氧量为2.5mg/L。将组合菌株接种于实际污水中，与活性污泥相比，发现组合菌株对不同的污水适应能力更强，其对不同来源的污水都有较好的脱氮效果，尤其对氮素含量相对较低的生活污水脱氮效果更好。组合菌株在脱氮时对碳源有一定的依赖性，柠檬酸钠的加入可以明显促进其脱氮能力。同时两菌的组合使用也加强了其脱氮能力。
　　 5.用微胶囊固定化组合菌株处理人工模拟废水结果显示，相比游离，固定化菌株脱氮速率稍低，但脱氮持续时间长，产生的菌泥少，同化的氮量低，从而提高了总氮去除率；固定化也提高了菌株抵抗不良环境的能力。