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摘要
【目的】探究不同进水碳氮比值（carbon to nitrogen ratio,C/N）对新型单级强化自养脱氮系统脱氮性能的影响，探究该系统所能耐受的最佳进水C/N值，解决该系统在实际工程应用中的技术瓶颈问题，推动洞庭湖水质污染问题的解决。【方法】以自主创新的气升式内循环新型单级强化自养脱氮系统为试验装置，采用长期连续试验结合异位活性批次试验的方法，通过调节、控制反应器曝气量、温度、氢离子浓度指数（potential of hydrogen,pH）、进水氨氮和有机物含量等重要工艺参数，定期采集系统的污泥样品，测定污泥含量，运用高通量测序技术，研究不同进水C/N值对系统的长期连续运行性能及微生物群落演替的影响。【结果】(1)通过为期364d的长期连续运行监测发现：当进水C/N值从0.0增加到2.0且系统运行稳定时，总氮去除效率维持在80%以上；当进水C/N值达到2.0时，系统的脱氮性能最高；当进水C/N值超过2.0时，系统的脱氮性能下降，且达到稳定运行状态所需的时间更长。(2)在该系统稳定运行时，其有机物去除率也能维持在较高水平。(3)系统的厌氧氨氧化菌的优势菌属为Candidatus Brocadia，氨氧化菌的优势菌属为Nitrosomonas，反硝化菌的优势菌属为Denitratisoma；随着系统进水C/N值的增大，Candidatus Brocadia和Nitrosomonas的相对丰度一直呈下降趋势。【结论】综合运行性能与经济成本，认为气升式内循环新型单级自养脱氮系统的最佳进水C/N值为1.0。此时，虽然氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的相对丰度不是最大的，活性不是最强的，但是工艺内各功能菌群的协同作用使得脱氮性能维持在较高水平。当C/N值超过最优值后，脱氮性能有所降低。
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