同步脱硫反硝化工艺是一种通过噬硫细菌代谢硫离子，或通过反硝化细菌抑制硫酸盐还原菌(SRB)滋生从而实现硫化氢气体去除的工艺。针对油田集输系统中硫化氢来源于生物代谢,其具有危害严重、分布广泛等问题，实验研究同步脱硫反硝化技术及其在油田中的应用，为实现油田以硫化氢气体为主的恶臭环境清洁治理与可持续发展提供理论与技术支持。建立了两级UASB串联的同步脱硫反硝化工艺体系，其中一级反应器通过硫酸盐还原菌代谢产生硫化氢气体，以模拟油田实际生产工艺情况；而二级反应器在亚硝酸钠存在条件下通过反硝化细菌抑制硫化氢的次生，从而实现同步脱硫反硝化抑制硫化氢的目的。研究表明，该工艺可在80可天内成功启动。反应器启动成功后，一级反应器硫化氢转化率和二级反应器硫化氢去除率均可提高至90%以上。与此同时，一级反应器内硫酸盐还原菌可迅速达到810000cfu/mL，二级反应器内反硝化细菌浓度也相应提升至800000cfu/mL左右，SRB细菌数量不断减小，并降低至100cfu/mL。在反应器启动过程中，一级反应器和二级反应器污泥形态均发生变化，由最初的絮状污泥演化形成颗粒状污泥；二级反应器污泥也从最开始黑色，逐渐变成乳白色。结果表明颗粒污泥在一级反应器和二级反应器中的运行效果均优于絮状污泥。一级反应器形成颗粒污泥的主要因素为硫酸根离子浓度，而二级反应器形成颗粒污泥的主要因素有亚硝酸钠投加量和回流流量。在一级反应器硫酸根浓度大于1500mg/L，二级反应器亚硝酸钠投加量大于40g，回流流量大于60L/h下，系统中污泥粒径最大，此时一级反应器粒径可达到600μm，二级反应器可达到140μm。在该粒径直径下同步脱硫反硝化的运行效果最好。进一步对系统颗粒污泥粉碎并提纯，发现一级反应器硫酸盐还原菌主要为脱硫杆菌，伴有少量的球状细菌；而二级反应器内反硝化细菌为异养反硝化细菌，其形态表现为等边三角形，边长为4.58μm。将反应器培养出的同步脱硫反硝化二级颗粒污泥进行生物包埋以强化生物效果，并应用于现场。实验表明，生物包埋小球离开系统可存活3天左右，并于投入集输系统的18天后可以将反硝化细菌含量从最初1100cfu/mL提升至800000cfu/mL左右，并能将硫化氢浓度从初的150mg/m3降低至10mg/m3，达到《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）的要求。由此可证明同步脱硫反硝化在油田硫化氢治理中的可行性。