高氯酸盐是一种具有高度扩散性的持久性有毒污染物，广泛应用于军工和烟火生产等领域。高氯酸盐进入人体后会抑制甲状腺激素的产生，从而影响对碘的吸收。常规处理方法难以有效去除水中的高氯酸盐，近年来微生物处理法日益受到研究者的关注。本试验解析了厌氧污泥驯化效果和微生物种群结构的演替变化。从进水ClO₄^-浓度、空床接触时间（Empty Bed Contact Time，简称EBCT）两个方面研究硫自养反应器对饮用水中ClO₄^-的还原性能，确定硫自养反应器最佳运行参数。研究硫自养反应器与电化学氢自养反应器协同去除饮用水ClO₄^-的性能。所得结果如下：驯化培养过程中没有发现中间产物ClO3-和ClO2-的积累，ClO₄^-可以完全转化为Cl^-。还原过程中发生S⁰的歧化反应，但产生的SO₄^2-主要来自高氯酸盐还原过程中S⁰的氧化。ClO₄^-还原过程产生的H+使溶液pH降低至6.6～7.0，但仍保持在适宜高氯酸盐还原菌新陈代谢的范围内。驯化初期，厌氧污泥蛋白质浓度降低，微生物量减少。驯化中期，无机自养厌氧菌进入生长期，细菌数量增加蛋白质浓度升高。驯化末期，污泥蛋白质浓度增速减缓，降解性能趋于稳定。对比驯化前和驯化后微生物形态发现，丝状菌数量逐渐减少，杆菌的数量增加，并成为优势菌。接种污泥中不同微生物对无机自养环境的适应能力不同，因此不同驯化阶段表现出不同的高氯酸盐还原菌优势菌种，微生物种群结构也发生变化。驯化培养初期，接种污泥中优势菌种为Sulfurospirillum sp. EK7、Sulfurospirillum cavolei、Marinobacter taiwanensis、 Desulfocapsa thiozymogenes和Pandoraea sp.PVC（14d）6。驯化中期，出现新菌种Jonquetella anthropi，同时Marinobactertaiwanensis成为优势菌株。驯化后期，Marinobacter taiwanensis、Methyloversatilissp. cd-1和Desulfomicrobium norvegicum消失，arsenate-reducing bacterium NP4和Methyloversatilis universalis密度增大，逐渐成为优势菌种，对高氯酸盐的还原起到主导作用，并出现新菌株Ultramicrobacter hongkongensis。研究EBCT为18h改变进水ClO₄^-浓度对硫自养反应器性能的影响。增大进水ClO₄^-浓度，微生物受到冲击负荷的影响，适应浓度变化的时间增加，出水ClO₄^-浓度也随之增大。反应进行一段时间后，出水ClO₄^-浓度逐渐减低并趋于稳定，去除率升高。S⁰的歧化反应增加出水SO₄^2-浓度。进水pH为6.9⁷.3，出水pH为6.5⁷.2，满足高氯酸盐还原菌的新陈代谢条件。整个运行阶段反应器出水DO范围为0.4⁰.7mg/L，ORP范围为-280^-180mV，达到ClO₄^-还原所需厌氧条件。反应器出水Cl^-浓度，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的标准。研究进水ClO₄^-浓度50μg/L改变EBCT对硫自养反应器性能的影响。改变EBCT由于容积负荷对微生物降解性能的影响，出水ClO₄^-浓度增大。出水ClO₄^-浓度随着EBCT的减小而增大。出水SO₄^2-浓度随着EBCT的减小而降低。反应器运行过程中进、出水pH分别为6.5⁷.7和6.7⁷.1，该试验pH环境可以满足高氯酸盐还原菌的生长需求。出水DO、ORP随着EBCT的减小呈现降低的趋势，形成较好厌氧环境利于高氯酸盐还原菌反应。反应器出水Cl^-浓度，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的标准。随着EBCT的减小，反应器出水Cl^-浓度降低。研究进水ClO₄^-浓度1100μg/L、电流50mA条件下，改变EBCT对硫自养与电化学氢自养组合反应器性能的影响。EBCT为12h和8h条件下，反应器出水ClO₄^-浓度范围分别为1.3².1μg/L和2.3³.5μg/L，缩短EBCT出水ClO₄^-浓度增加，去除率降低，但反应器整体去除效率较高达到99%以上。反应器出水SO₄^2-浓度低于120mg/L，满足饮用水水质标准SO₄^2-浓度不超过250mg/L的规定。电化学氢自养减轻了硫自养段ClO₄^-负荷，反应器出水SO₄^2-浓度低于常规硫自养反应器出水浓度。EBCT减小，出水SO₄^2-浓度显著降低。进水pH稳定在6.9⁷.3之间。硫自养段出水pH在6.7⁷.1之间，电化学氢自养段出水pH在7.8⁸.2之间。利于ClO₄^-还原反应的进行。反应器出水DO为0.30⁰.38mg/L，出水ORP为-280^-253mV，表明反应器能形成良好的厌氧环境。EBCT12h和8h，对应出水Cl^-浓度范围为2.20².65mg/L和2.13².58mg/L。出水Cl^-浓度随着EBCT的减小而降低。出水Cl^-浓度符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的标准。