目前水环境中硝酸盐污染严重,“削源”——从源头上减少氮素排放到环境中,是防治硝酸盐污染的有效办法。处理低C/N比废水时,自养反硝化相比于异养反硝化具有无需投加有机物、剩余污泥少等优势。其中单质硫自养反硝化由于高效、经济可行,近年来受到广泛关注和研究。针对传统单质硫自养反应器脱氮水平低的问题,本研究在上流式反应器中添加填料截留微生物,并选用小粒径硫颗粒和碳酸氢钠改善系统内的传质效率,从而达到提高反应器的脱氮能力的目的。通过影响因素研究,优化了运行条件,最后考察了本反应器处理实际低C/N比工业废水的能力。主要研究结果如下:1.尼龙和过滤海绵填料都能进行单质硫自养反硝化工艺挂膜,在35℃下,经过70d运行,当进水NO₃^--N容积负荷分别在1.5和1.89kg/（m³·d）时,脱氮速率达到1.3-1.4kg/（m³·d）,具有相近的高效脱氮能力。Methylophilales_-unclassified（嗜甲基菌属）和sulfurimonas（硫单胞菌属）等变形菌门的脱氮微生物为优势微生物菌属,其相对丰度分别为54-57%和22.6-24.6%。2.DO和NH₄⁺-N在本反应器中不是一个主要影响因素;连续流中S/N（摩尔）比宜5.5以上;最佳无机C/N（摩尔）比为1.52;待反应器具有2kg/（m³·d）左右的脱氮能力后,上升流速为0.35m/h即可。3.当进水NO₃^--N浓度为150mg/L,HRT=2.4h,无机C/N=0.76时,控制温度从35±1℃缓慢降低至20±0.5℃的过程中,反应器脱氮能力保持稳定,在1.4-1.5kg/（m³·d）左右。说明本反应器对温度下降适应性较强,具备常温下高效运行的能力。4.在室温（19-27℃）下,本反应器处理实际光伏废水（COD/TN:1,pH:6-9,NO₃^--N:150-200mg/L）。当无机C/N投加量为1.9-3.57,HRT为3h时,NO₃^--N出水浓度低于20mg/L,脱氮能力达到1.41-1.53kg/（m³·d）,运行效果良好,具备处理此类低C/N比工业废水的能力。