随着我国城市化进程的加快以及工业农业不断的发展,大量的氮素流入水体中。厌氧氨氧化耦合铁还原过程是一种新型的氮去除途径,被称为铁氨氧化反应（Feammox）,其在多种自然环境中被发现。铁氨氧化具有低能耗、高脱氮效率等特点,为废水处理技术提供一种新型脱氮途径。铁氧化物广泛的存在自然界中,是铁氨氧化过程中重要的电子受体,对Feammox过程有着显著的影响。本文研究水铁矿加入量对水稻田Feammox过程氨氮转化和铁还原效率的影响,并对微生物群落结构进行了解析;进一步以褐铁矿为填料构建生物滤池,研究了水力停留时间的影响。得到主要结论如下:（1）通过厌氧培养和乙炔抑制技术证明了水稻土中存在Feammox过程,并研究了外加不同浓度水铁矿对Feammox速率及途径的影响。研究结果表明该水稻土中Feammox速率为0.85±0.14 mg N kg^-1d^-1,当添加10 m M和50 m M水铁矿后Feammox速率分别为0.86±0.145 mg N kg^-1d^-1和1.09±0.201 mg N kg^-1d^-1。水铁矿的加入能够促进氨氮直接通过Feammox氧化为N₂,随着水铁矿浓度从10 m M增加到50 m M,Feammox直接产N₂途径占总产气的比例从49.41%增加到62.82%。研究发现Fe（III）的还原速率与N₂的产率具有很强的相关性,（R²=0.901,p<0.01）。微生物群落分析结果表明,uncultured＿Acidimicrobiaceae,Anaeromyxobacter,Clostridium三种菌的相对丰度随Feammox速率的增加而显著增加,其可能参与了Feammox过程。（2）以天然铁氧化物褐铁矿、石英砂和陶粒为填料构建了生物滤池,用于处理模拟生活污水,重点研究了水力停留时间（Hydraulic retention time,HRT）对主要污染物去除效率的影响以及氨氮去除途径。结果表明以褐铁矿为填料的生物滤池在HRT=23 h时对氨氮（NH₄⁺-N）、COD、总氮（TN）的去除效率最高,去除率分别为97.33%、96.11%、95.22%。以石英砂为填料的生物滤池在HRT=23 h时对氨氮（NH₄⁺-N）、COD、总氮（TN）的去除率分别为85.58%、92.85%、83.51%。以陶粒为填料的生物滤池在HRT=23 h时对氨氮（NH₄⁺-N）、COD、总氮（TN）的去除率分别为52.23%、90.41%、28.67%。以褐铁矿为填料的生物滤池对模拟生活污水的主要污染物去除效率更高。研究表明以褐铁矿为填料的生物滤池氨氮的去除与亚铁的生成具有显著的相关性（R²=0.9353）,表明铁还原过程同氨氮氧化过程具有较强的相关性,Feammox过程可能作为反应器内潜在重要的氮去除途径。以褐铁矿为填料的生物滤池反应器氨氮除了硝化-反硝化作用,还可能存在Feammox及其耦合反硝化或Anammox的反应过程。而石英砂和陶粒组主要的氮转化途径为硝化-反硝化作用。