物化法通常是无机废水治理的首选技术,但存在运行成本高等问题。生化法虽然运行成本相对较低,但要实现无机废水高效脱氮亦困难重重,其中最大的难点是缺乏反硝化所需的碳源导致总无机氮（TIN）的去除能力十分有限。颗粒污泥因具有众多优点已成为了废水生物处理的热点研究技术之一。其中,自养硝化颗粒污泥（ANGS）具有良好的硝化能力,反硝化颗粒污泥（DGS）可以实现高效脱氮,通过二者的耦合可以实现无机高氨氮废水高效脱氮。然而,ANGS形成条件苛刻,DGS对进水碳氮比要求较高,导致如何实现二者的高效耦合仍缺乏系统认识。因此,为实现无机高氨氮废水高效脱氮,分别培养ANGS及DGS,探索二者耦合脱氮效果,为无机高氨氮废水治理提供理论指导。主要研究内容包括三部分:（1）以异养AGS为载体,通过逐渐减少进水COD并添加外源硝化细菌的策略快速驯化ANGS。在36天内成功培养出平均粒径为2.46 mm的ANGS,具有稳定的理化性质和污染物去除能力,即使增加进水氨氮负荷（0.56¹.28 kg/（m³?d））对其影响亦很小。亚硝酸盐积累率（NAR）始终保持在50%以上,表明ANGS具有良好的亚硝化性能。利用Miseq高通量测序平台对颗粒污泥中的细菌、古菌的菌群结构进行分析。结果表明优势菌属为氨氧化菌（AOB）,其相对丰度达到49.9%,并发现相对丰度为1.52%的氨氧化古菌（AOA）,亚硝酸盐氧化菌（NOB）的相对丰度为8.26%。说明AOB的相对丰度高于NOB是反应器维持短程硝化的关键。利用琼脂包埋将ANGS干式储存后,发现储存对ANGS的理化特性、硝化性能以及菌群结构有一定影响。（2）利用响应曲面法确定ANGS反硝化去除TIN的运行条件。用响应曲面法和Box-Behnken Design（BBD）方法设计实验,研究各因素变量对ANGS去除TIN的影响,并对各变量因素进行了优化。结果表明去除TIN的显著性影响顺序是外投碳源浓度（COD浓度）>污泥浓度>反应时间>搅拌速率,得出反应时间、COD浓度、搅拌速率和污泥浓度的最佳运行参数分别为2.86 h,320 mg/L,202 r/min,6000 mg/L。（3）接种平均粒径为1.60 mm的ANGS培养DGS,并将ANGS系统与DGS系统（添加多孔海绵填料R₂与对照组R₃）耦合实现对TIN的去除。培养50天后反硝化系统逐渐稳定,DGS平均粒径为0.35⁰.45 mm左右,工艺组合系统对TIN的去除率高达98.5%。添加生物填料R₂对TIN的去除性能更稳定,利用的碳源更少。测定R₂中DGS的反硝化速率和基质降解动力学参数,结果表明碳源的增加显著促进了其反硝化速率,R₂中形成以短程硝化反硝化为主体的微生物脱氮系统,对基质的亲和力和摄取能力较强。通过高通量测序发现硝化段R₁中的优势菌为Nitrosomonas（36.61%）、Ferruginibacter（12.77%）和Aridibacter（4.35%）。反硝化R₂中的优势菌属是Tepidisphaera（18.05%）、Thauera（10.71%）、Aquimonas（5.98%）、Nitrosomonas（4.35%）、Aridibacter（3.98%）和Rhodobacter（2.79%）,其中具有反硝化功能菌群丰度为21.17%。R₃的优势均属是Aquimonas（16.89%）、Tepidisphaera（15.19%）、Thauera（10.54%）、Nitrosomonas（6.22%）、Ferruginibacter（5.45%）和Aridibacter（3.34%）,其中具有反硝化功能的菌属总丰度为17.27%。