基于厌氧氨氧化的脱氮技术被认为是具有革命性的新型脱氮技术,目前在国内外受到了广泛的和关注。目前研究较多的自养型厌氧氨氧化脱氮系统存在硝酸盐累积,使得氮的最大去除效率限制为89%。而有机营养型厌氧氨氧化细菌能够异化还原硝酸盐同时代谢短链挥发性脂肪酸,且不产生剩余污泥。因此,有机营养型厌氧氨氧化细菌在污水处理中更具有优势。然而有机营养型厌氧氨氧化细菌富集培养周期较长,限制了其在污水处理工程中的应用。因此本文开展了C/N、污泥来源、氯霉素等因素对有机营养型厌氧氨氧化菌富集培养的影响,以期快速富集有机营养型厌氧氨氧化细菌。另外,关于不同种有机营养型厌氧氨氧化细菌有机碳和氮代谢途径的研究尚不充足。有机营养型厌氧氨氧化细菌处理实际生活污水的机制尚不明确。因此本研究对有机营养型和无机营养型厌氧氨氧化菌的氮和有机碳代谢途径进行了比对分析。最后,研究了有机营养型厌氧氨氧化细菌参与的部分硝化/厌氧氨氧化/反硝化（SNAD）过程处理实际生活污水的效果以及机制。同时对比分析了基于厌氧氨氧化的部分硝化/厌氧氨氧化PN/A自养脱氮过程的污水处理效果以及机制。本文的主要研究结论如下:（1）以人工湿地沉积物作为接种源较城市污水厂活性污泥能够更快富集有机营养型厌氧氨氧化细菌。在TOC/TN=0.1的条件下,以人工湿地沉积物为接种源,利用SBR反应器于40天内成功富集有机营养型厌氧氨氧化细菌。（2）通过宏基因测序明确了厌氧氨氧化细菌Candiditus Brocadia fulgida,Candiditus Brocadia sinica,Candiditus Jettenia caeni和Candiditus Kuenenia stuttgartiensis的N代谢途径的差异性。同时获得了氮在Candiditus Brocadia fulgida,Candiditus Jettenia caeni和Candiditus Kuenenia stuttgartiensis细菌内的完整氮代谢通路。在N代谢方面,有机营养型厌氧氨氧化细菌Candiditus Brocadia fulgida,Candiditus Brocadia sinica和Candiditus Jettenia caeni基因集中含有硝酸盐异化还原为氨（DNRA）途径所涉及的所有功能基因（nar和nir B或nrf）,具备完成DNRA途径的能力。而厌氧氨氧化细菌Candiditus Kuenenia stuttgartiensis基因集中nir BD以及nrf基因均缺失,不具备完成DNRA途径的能力。（3）在Candidatus Jettenia caeni,Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,Candidatus Brocadia sinca进行C代谢的过程中检测到两种乙酸盐代谢途径。一是乙酸盐直接转化为乙酰辅酶A,这条途径涉及的关键基因是ACSS1＿2（acetyl Co A synthese）。Candidatus Jettenia caeni,Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,Candidatus Brocadia sinca主要利用本途径完成乙酸盐代谢;二是以乙酰磷酸为中间产物的乙酸转乙酰辅酶A,Candidatus Brocadia fulgida以本途径为主完成乙酸盐代谢。（4）联用前置碳吸附装置和MBBR反应器,以实际生活污水为基质成功启动了SNAD过程。同时探究了关键性因素C/N水平和DO含量对SNAD过程的影响。进水中C/N由2.9:1上升到4.7:1后,SNAD系统总氮去除率降低了约30%,由4.7:1降低到1.8:1后,SNAD系统总氮去除率提高了约33%。DO含量为3.74mg/L时,反应器内主要发生了硝化作用,总氮不能有效去除。当DO含量降低到0.3mg/L时,反应器内形成了稳定的SNAD脱氮系统,总氮去除率达到65%左右。（5）获得了SNAD系统中微生物的作用机制。以Candidatus Brocadia fulgida为主的有机营养型厌氧氨氧化细菌（An AOB）主导了厌氧氨氧化过程和DNRA过程,以Denitratisoma和Thauera为代表的反硝化细菌（DNB）主导了反硝化过程,以Nitrosomonas和Nitrospira为主的氨氧化细菌（AOB）和硝化细菌（NOB）主导了亚硝化/硝化过程。（6）以不含有机碳的人工合成污水富集An AOB后,加入内循环泵补充少量溶解氧,提高AOB丰度后,形成了基于厌氧氨氧化的PN/A自养脱氮系统。氨氮去除率达到95.90%,平均总氮去除率达到86.11%。以Nitrosomonas为主的AOB以及以Candidatus Brocadia fulgida为主的An AOB主导了该过程。