厌氧氨氧化系统作为一种新型脱氮工艺倍受国内外环保工作者的重视,然而,厌氧氨氧化菌的倍增时间很长,细胞产率很低,导致厌氧氨氧化反应器的启动缓慢。鉴于此,本论文利用装填复合填料的方式,实现对厌氧氨氧化菌的快速富集培养,并对富集培养过程中系统的净化性能、影响因素以及微生物菌种结构等进行了系统研究,以期对厌氧氨氧化反应器快速启动方式的选择与应用提供理论依据与数据支撑。另外,利用批量试验的方法,考察了典型重金属离子(Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果如下:（1）利用装填复合填料的UASB反应器,通过调整HRT和基质浓度,可成功实现对厌氧氨氧化菌的富集培养。在116d,容积氮去除速率（Nitrition Removal Rate,NRR）达到了0.59-3-1KgN×m×d,标志着厌氧氨氧化系统的成功启动;系统运行过程中受到负荷冲击引发系统失稳,经过21d的恢复,脱氮性能不能达到稳定运行时的水平;（2）系统中钙和镁会影响厌氧氨氧化系统的净化性能:在系统运行到88-103d时,由于系统内生成的碳酸钙和少量的碳酸镁沉积,导致悬浮球孔隙被堵塞,致使系统内水流不畅,进而影响系统内基质的传递,使得系统的净化性能下降。停止投加钙和镁后,系统的净化性能在3d后得到快速恢复,表明氯化钙和硫酸镁对系统脱氮性能的抑制是一个可逆过程;（3）系统启动以及运行过程中的微生物解析表明:在厌氧氨氧化系统启动过程中,归属为厌氧氨氧化菌的浮霉菌门（Planctomycetes）丰度一直保持在4.74%以上。在系统运行到86d时,检测到了厌氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia,并且在系统稳定运行过程中丰度迅速上升至1.13%,系统内厌氧氨氧化菌得到了大量的富集。变形菌门（Proteobacteria）一直为系统中的主要菌门,并且在变形菌门（Proteobacteria）中检测到了多种脱氮细菌,在运行过程中丰度迅速下降。在系统失稳恢复后厌氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia的丰度有所下降,使得系统的厌氧氨氧化功能减弱,所以系统的脱氮性能在短期内不能恢复到稳定运行时的水平;（4）通过重金属离子Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺对厌氧氨氧化菌活性影响的批量试验结果表明:三种重金属离子Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺对厌氧氨氧化菌活性的半抑制浓度分别为:48.6-1mg×L、5.8 mg×L-1和8.95 mg×L-1。通过正交试验考察Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺联合投加对厌氧氨氧化菌活性抑制作用的结果表明:三种重金属对厌氧氨氧化菌活性抑制作用的强弱顺序为:Co²⁺>Mn²⁺>Ni²⁺,其中Co²⁺对厌氧氨氧化菌活性抑制作用的影响非常显著,Ni²⁺和Mn²⁺对厌氧氨氧化菌活性抑制作用的影响一般显著。