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厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳不仅能够提高厌氧氨氧化工艺对TN的去除效果,同时能够去除废水中的有机物,为实际低C/N比废水的处理提供了新思路。但反硝化菌与厌氧氨氧化菌之间各自最适的环境条件存在差异,在反应器同一区域难以较好的利用两者的协同作用。ABR反应器具有独特的生物相分离功能,能为反硝化菌和厌氧氨氧化菌造就各自适宜的生存环境,从而在不同隔室形成以反硝化和厌氧氨氧化为主导的反应区,减弱有机物对厌氧氨氧化菌的抑制。本文主要对ABR厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳条件、协同体系受抑情况下效能恢复及其微生物特性以及协同体系对基质的耐受性能进行了研究。考察了进水COD浓度对ABR厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳的影响;进水NO2--N和NH4+-N浓度组成对协同体系效能恢复影响,同时采用高通量测序分析了该阶段最优和初始协同脱氮除碳工况下的污泥样品;而后在此基础上继续考察了进水基质浓度对协同体系脱氮除碳效能影响,并且通过基质动力学考察了协同体系对基质的理论耐受程度。主要研究结论如下:（1）为明确厌氧氨氧化和反硝化协同脱氮除碳过程,采用ABR反应器控制进水氨氮和亚硝酸盐氮分别为75 mg·L-1、110 mg·L-1,研究在不同进水COD浓度下脱氮除碳效果。结果表明,低浓度COD(﹤120 mg·L-1)TN和COD去除率分别在98%和79%以上,但在进水COD为180 mg·L-1条件下,异养反硝化作用增强使得COD去除率可达到92%,Anammox受到限制致使总氮去除率降至70%。进水COD浓度的越高,厌氧氨氧化脱氮贡献率逐渐降低,而反硝化脱氮的贡献率持续增加。（2）为解决进水COD为180 mg·L-1条件下协同体系脱氮效果不佳的问题,控制进水COD为180 mg·L-1并且进水NO2--N和NH4+-N总量不变,逐渐增加NO2--N浓度并相应减少NH4+-N浓度,结果表明反硝化对TN贡献率先减少后增加,Anammox途径则先增加后减少。基于TN贡献率及TN去除量考虑,当进水基质浓度NO2--N、NH4+-N分别为140 mg·L-1、40 mg·L-1（阶段Ⅳ）,反应器脱氮除碳效率最佳。并且反应器对NH4+-N、NO2--N、COD、TN去除率分别为99.7%、99.9%、99.7%、99.2%,此时反硝化对TN贡献率为63.1%,Anammox途径对TN贡献率为36.1%。进水中的COD由反硝化过程去除。为明确反应器水质处理效果与微生物之间的关系,对最优工况（阶段Ⅳ）和初始工况（阶段Ⅰ）下的生物泥样进行高通量测序,结果表明,ABR反应器脱氮微生物菌群较为丰富,其中变形菌门和浮霉菌门是涉及反硝化脱氮和厌氧氨氧化脱氮的两大菌门,变形菌门主要分布在ABR隔室1和隔室5,浮霉菌门主要分布在ABR的中间隔室（2、3、4）;最优工况较之初始工况,变形菌门丰度低（9.46%22%、22.81%59.76%）,浮霉菌门丰度高（6.59%14.86%、2.633.49%）;变形菌门主要包括Hyphomicrobium、Methyloversatilis、Denitratisoma、Limnobacter等属,占主导地位,而浮霉菌门次之,主要有Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia属。同时,Chao、ACE、Shannon、Simpson等指数均表明最佳工况下ABR反应器B区微生物物种复杂程度低,富集程度高,说明某种物种逐渐富集,这与水质处理效果相一致。（3）为明确协同体系对基质的耐受性,在前期研究结果基础上控制进水基质在固定比例基础上增加进水浓度。结果表明,当进水基质浓度（COD、NO2--N、NH4+-N）<（420、270、110）mg·L-1,反应器脱氮除碳效果良好,稳定运行时COD、NO2--N、NH4+-N去除率分别为93%、94.4%、93.2%以上,TN去除率为93%以上。随进水基质浓度提高,厌氧氨氧化途径对TN贡献率降低（43.08%、39.02%）,反硝化脱氮贡献率增加（53.81%、57.14%）。然而当进水基质浓度为（420、270、110）mg·L-1时,协同体系对NH4+-N去除效果较差。厌氧氨氧化对TN贡献率骤降（16.49%）,反硝化对TN贡献率大幅提升至（82.07%）。此时,ABR反应器B区FA对Anammox菌产生抑制。通过动力学模型拟合发现Stover-Kincannon模型（R2=0.937,TN;R2=0.975,COD）较一级基质去除模型（R2=0.314,TN;R2=0.016,COD）更适合评价反应器对基质浓度的承受能力。Stover-Kincannon模型获得反应器对TN和COD去除的最大基质利用率分别为1.43 g·L-1·d-1和3.33 g·L-1·d-1,饱和常数分别为1.2和3.79,相对于当前进水基质,协同体系理论上还有继续提升基质负荷的空间。