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污泥脱水液属于低碱度、低C/N、高氨氮废水,采用传统的生物硝化/反硝化工艺已不能满足这类低C/N、高氨氮废水的处理要求。因此开发应用型高效、低耗的生物脱氮工艺显得尤为重要,亚硝化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、全程自养脱氮等新型生物脱氮技术的研究成为当前的研究热点。然而,目前的研究成果大多处于实验室配水研究阶段。本试验以实际污泥脱水液为研究对象,采用缺氧滤床+好氧悬浮填料生物膜连续流工艺,在常温、高溶解氧条件下,于好氧反应器中实现和维持了脱水液部分亚硝化;同时采用先启动硝化生物膜再启动ANAMMOX应器的方法,成功启动了ANAMMOX反应器,然后将部分亚硝化反应器和ANAMMOX反应器耦合起来,进而实现全程自养生物脱氮,达到高效生物脱氮目的。此耦合工艺具有无需外加有机碳源、节省需氧量、降低能耗等优点。本试验主要结果如下:在高溶解氧(6～9mg/L)、常温(15～29℃)、长SRT条件下,利用特定抑制因子游离氨(FA)对亚硝酸盐氧化菌的抑制作用,从而使氨氧化菌在数量或活性上占优势,成功地在缺氧滤床+好氧悬浮填料生物膜连续流工艺中实现了部分亚硝化。在亚硝化反应器启动前130d过程中FA浓度在1.0～10.3mg/L,均在抑制亚硝酸盐氧化菌活性的阈值范围内。长期维持FA的选择性抑制作用,从而获得稳定的亚硝化,亚硝氮积累率可达80%左右,当进水氨氮有机负荷(ALR)为1.15 kg/(m3·d)时,亚硝氮积累率高达97.7%。通过综合调控进水ALR、进水碱度/氨氮和好氧段水力停留时间,可以调节出水NO2--N/NH4+-N的比率。当进水NH4+-N平均为315.8mg/L,平均进水ALR为0.43 kg/(m3·d),进水碱度/氨氮为5.25时,出水NO2--N/NH4+-N为1.25左右,从而为ANAMMOX工艺创造了进水条件,较好地实现了匹配ANAMMOX工艺的部分亚硝化。采用先培养自养硝化生物膜,再启动ANAMMOX反应器的方法,可以在110d内快速启动厌氧氨氧化。第200d时反应器的NH4+-N和NO2--N去除容积负荷分别为0.526kg/(m3·d)和0.536kg/(m3·d)。在启动初期,由于好氧氨氧化占主导地位,出水pH值低于进水pH值。随着启动过程的推进,厌氧氨氧化逐渐占主导地位,出水pH值高于进水。第110～200d,氨氮去除量、NO2--N去除量、NO3--N生成量的比值平均为1:1.1:0.33。在ANAMMOX反应器的启动过程中,通过反应器内NH4+-N去除量、NO2--N去除量、NO3--N生成量及它们之间的比值、进出水pH值的变化作为指示参数,可以及时了解厌氧氨氧化的启动进程。生物膜启动厌氧氨氧化的反应器在提高ANAMMOX菌的固定化、减少菌种流失方面具有较大优势。部分亚硝化反应器出水NO2--N/NH4+-N比率对提高该耦合工艺的脱氮效率至关重要,当进水NH4+-N为640mg/L,ALR为1.16kg/m3·d,进水碱度/氨氮为5.1时,进入ANAMMOX反应器的NO2--N/NH4+-N为1.2左右时,ANAMMOX反应器TN去除率可达83.8%。在不需外加有机碳源的条件下,处理高氨氮、碱度不足、低C/N实际污泥脱水液,实现了高效自养脱氮。本耦合工艺是适合污泥脱水液水质特点的新型生物脱氮技术。