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与传统硝化反硝化脱氮工艺相比,基于部分亚硝化（Partial Nitrification,PN）-厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation,ANAMMOX）的自养脱氮工艺不需要有机碳源,曝气能耗低,是一种低碳经济的脱氮技术,目前已经在污泥消化液、垃圾渗滤液等实际废水处理中实现工程化应用。其中,分离式PN-ANAMMOX工艺由于氨氧化菌（Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB）和ANAMMOX菌分处于不同的反应器,可以维持两者最高的代谢能力以及增殖速度,具有启动速度快,处理能力高,受冲击后恢复能力强等诸多优势。但目前分离式PN-ANAMMOX工艺尚未成熟,主要存在的问题:亚硝化过程存在处理效率较低、稳定性差以及容易出现污泥膨胀等问题,两个反应器在高基质浓度条件下运行,系统容易受进水负荷波动影响,稳定性欠缺。基于以上问题,本课题提出以沸石作为生物填料的曝气生物滤池（Zeolite Biological Aerated Filter,ZBAF）处理氨氮模拟废水,探究其实现亚硝化的方式、运行特性以及实现机制,以上流式厌氧过滤床反应器（Up-Flow Blanket Filter,UBF）开展厌氧氨氧化的启动研究,并进行基于PN-ZBAF和ANAMMOX-UBF的分离式PN-ANAMMOX工艺串联运行试验,研究工艺的运行特性,以及其抗冲击负荷能力,具体获得以下结论。（1）通过控制ZBAF反应器内游离氨（Free Ammonia,FA）浓度可实现氨氮废水的亚硝化,并证明了FA对NOB的抑制是实现亚硝化的关键因素。亚硝化稳定阶段,ZBAF出水亚硝氮积累率（Nitrite Accumulation Rate,NAR）高于98%。微生物群落结构分析显示ZBAF中脱氮菌群仅有Nitrosomoadaceae,其相对丰度高于61%,ZBAF反应器内实现了AOB的富集以及NOB的有效抑制。（2）对ZBAF的亚硝化运行特性进行研究,发现进水氨氮容积负荷（Nitrogen Loading Rate,NLR）对ZBAF亚硝化的运行影响较大:当进水NLR由1.195 kg/m3/d提高至1.400 kg/m3/d时,亚硝氮产率（Nitrite Production Rate,NPR）从0.760 kg/m3/d降至0.680 kg/m3/d,并维持稳定;当NLR进一步提高至1.680 kg/m3/d时,NPR急剧下降,ZBAF出现崩溃现象;当进水NLR维持1.020 kg/m3/d不变时,进水氨氮浓度在350550mg/L范围内变化,ZBAF的亚硝化维持稳定,NPR为0.760 kg/m3/d。试验证明,沸石对氨氮的强吸附能力使得氨氮在ZBAF反应器内呈完全混合分布。在亚硝化阶段,亚硝氮和总氮沿程方向线性增加。生物沸石元素含量分析结果进一步证明ZBAF中沸石的离子交换过程为完全混合态,生物沸石内部可交换离子主要为Na+和NH4+。NO2--N的产生遵循零级动力学模型,AOB的活性不受NH4+-N以及FA浓度的影响。（3）采用反硝化污泥作为UBF反应器的接种污泥,通过逐步提高进水基质浓度的方式,在53 d后成功启动ANAMMOX-UBF反应器。其中总氮去除负荷（Nitrogen Removal Rate,NRR）和TN（Total Nitrogen）去除率分别为1.0 kg/m3/d和83%。与接种污泥相比ANAMMOX-UBF中脱氮功能菌群Brocadia-ANAMMOX菌丰度明显增加,相对丰度为7.2%（4）进水氨氮浓度对分离式PN（ZBAF）-ANAMMOX工艺影响较大,当进水氨氮在250450 mg/L时,PN段的NLR可维持较高的水平,其中进水氨氮浓度为250mg/L时,NLR最大,为1.333 kg/m3/d。当进水氨氮浓度提高至550 mg/L时,PN的处理能力急剧下降,NLR为0.76 kg/m3/d。进水氨氮负荷周期性波动没有分离式PN（ZBAF）-ANAMMOX工艺的脱氮效率产生明显影响,系统表现良好的抗冲击负荷能力,平均总氮去除率达85%。