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基于传统的厌氧折流板反应器(ABR)发展而来的新型高效厌氧生物反应器——复合式厌氧折流板反应器(HABR)在处理高浓度工业废水的启动模式优化、运行特性和微生物学特性等方向尚存空白、丞待研究。为此本论文采用一种五隔室HABR处理模拟啤酒废水,分别在进水平均有机负荷率(OLR)约为1.2,2.4,4.8和5.6kgCOD/(m3·d)的条件下运行了33,36,21和19d,水力停留时间(HRT)在启动期和稳定运行期分别固定为20h和15h。启动期运行结果表明,采用在HABR中接种厌氧颗粒污泥,采用较长的HRT和保持较低的进水OLR,有利于污泥颗粒化的快速实现,通过33天的时间驯化污泥,即可保证HABR系统的成功启动。投加的碱度有效地增强了反应体系对挥发酸增加导致的pH值降低的缓冲能力,保证了体系内微生物生存环境的pH值,反应器内微生物活性恢复很快,对不良环境的抵抗能力增强。后端隔室内VFAs浓度的浮动趋于平缓,说明HABR前端隔室内VFAs的生成与后段隔室内VFAs的消耗过程达到了平衡状态,表现出产甲烷菌对VFAs有效地消耗和转化。因此,在HABR的启动过程中,可将VFAs的变化作为判断反应器内部环境平衡的依据。在该阶段HABR的产气量和出水VFAs浓度呈负相关关系,表明产酸菌会先于产甲烷菌适应周围环境,而完成了驯化的产甲烷菌使得系统产气量的持续增加。在整个实验阶段内反应器的处理效率呈升高-降低-恢复-升高的周期性变化,HABR表现出了较为优越的运行效能和较好的稳定性。前端隔室pH值随着负荷提高呈下降趋势的,说明随着COD冲击负荷会逐渐波及后续隔室,从而导致酸化隔室亦有沿程向后扩散的趋势,最终将造成HABR所有隔室完全酸化,甚至是反应器运行失败。只要进水pH值能够恢复到最适范围内,pH值的暂时细微的改变对HABR的运行造成的冲击影响会很快消失。各隔室VFAs的时序变化总体上与COD浓度的变化一致。当隔室内COD浓度较高时,相应的该隔室内VFAs浓度也会有所增加。各隔室VFAs的组成变化,是与VFAs的逐级降解过程一致的。各隔室产气量沿程逐渐降低,但生物气中的甲烷含量却沿程逐渐升高。HABR中的砾石填料能够有效截留生物量,使得系统不致发生污泥流失现象。填料还可以促使生物絮体与气泡分离,为最终形成颗粒污泥创造了必要条件。运行结果表明,HABR内存在着明显的生物相分离现象。在1、2隔室内,产酸发酵菌占优势地位；产氢产乙酸菌在3隔室内演替为优势菌群；而4、5隔室内的产甲烷菌在代谢活性、生物量及生态位竞争能力等方面则体现出明显优势。在HABR启动阶段,1隔室内MLVSS一开始有所降低,之后又因为产酸菌完成了对环境的适应过程而稳步上升；由于3隔室内的一直维持了最适宜微生物生长的条件,因此其污泥活性增幅最大；4、5隔室因受到前端隔室的缓冲作用的保护,污泥活性一直缓慢增加。在稳定运行期,各隔室内VSS均随随着OLR提升都逐渐增加,这反映出了HABR对污泥物理特性的改善；同一有机负荷下各隔室VSS浓度都表现出沿流程递减的规律性,这与稳定运行期COD去除率所得的实验结果一致。在实验结束时,HABR各隔室均出现了外观和形状不同的颗粒污泥,这与进入各隔室的有机负荷、以及各隔室内的混合程度及传质均匀与否密切相关。产酸隔室内颗粒污泥外观呈现为黄白色或棕色,并因其传质阻力大而令原接种的污泥颗粒逐渐解体而呈浆状；产甲烷隔室内颗粒污泥粒径最小,要求的基质浓度梯度较小,污泥颗粒内的厌氧细菌生长与代谢很容易能够维持在正常的状态。在HABR中,由前端向后推移各隔室中颗粒污泥优势微生物菌属呈现出杆菌→球菌(双球菌、八叠球菌及多叠球菌)→丝状菌变化趋势,HABR内存在着较为明显的生态演替过程。沿着流程方向产甲烷菌的数量超过产酸发酵细菌逐渐成为优势菌属,4隔室内形成两种产甲烷菌共存的状态,5隔室内甲烷丝状菌成为优势菌属。