厌氧氨氧化工艺以其经济高效等各方面优势成为当下最热门的废水脱氮技术之一,具有广泛的应用前景。然而该工艺需要以亚硝酸盐作为电子受体,同时脱氮过程还会产生硝酸盐的二次污染问题,一定程度上制约了该工艺的规模化应用。而硫自养反硝化能够以还原性含硫化合物(S~0、S2-、S2O32-)为底物,反硝化NO3-或NO2-为N2,近年来也成为脱氮领域的研究热点之一。依据厌氧氨氧化与硫自养反硝化代谢含氮底物的形式（NO2-或NO3-）及速率不同的性质,本课题探究了基于硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合的两种解决对策。方式一:将硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合,并控制硫自养反硝化(以S2-和NO3-为底物)为累积亚硝酸盐和单质硫的“短程反硝化”阶段,为厌氧氨氧化反应提供电子受体（NO2-）,同时解决硫化物对厌氧氨氧化的抑制问题;之后,厌氧氨氧化菌将生成的NO2-和NH4+-N同步转化为N2,从而实现废水中S2-、NO3-和NH4+-N的同步脱除;方式二:将厌氧氨氧化（以NO2-和NH4+-N为底物）与单质硫（S~0）为电子供体的硫自养反硝化耦合（即A/SAD耦合系统）,利用硫自养反硝化将厌氧氨氧化生成的NO3-转化为NO2-或者N2,从而实现该工艺的完全脱氮。取得主要结果如下:当进水S2-与NO3--N浓度分别从300mg/L、100mg/L增至450mg/L、150mg/L,短程硫自养反硝化污染物去除率呈现先增加后减小的变化规律,在S2-浓度为400mg/L,NO3--N浓度为133mg/L时反应效果最佳,硝酸盐与硫化物的去除率分别为97%和96%,亚硝酸盐与单质硫的累积率分别为88%和85%;当进水S2-与NO3--N浓度稳定在450mg/L和150mg/L,进水HRT由6h缩短至4h的过程中,硝酸盐与硫化物去除率分别由99%、88%降低到96%、79%,亚硝酸盐与单质硫的累积率分别由72%、74%降低到53%、54%。说明HRT的缩短不利于实现S~0和NO2-的累积。硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合运行时,在进水S2-为50mg/L,NO3--N为75mg/L,NH4+-N为50mg/L,HRT为6h,温度为30℃的条件下,硫化物、硝酸盐、氨氮的平均去除率分别可达99%、61%、83%,S2-的氧化产物只剩SO42-,无S~0累积。系统反应后期能够保持稳定运行,证明了硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合脱氮除硫工艺具有可行性。微生物群落结构分析表明:Acrobacter、Azoarcus和Thauera是短程硫自养反硝化过程的功能菌属,它们的出现保证了短程硫自养反硝化过程的运行效能。而Candidatus＿Kuenenia与Thiobacillus是耦合工艺系统中的关键微生物,它们的存在保证了耦合工艺中氮硫污染物的同步去除。在厌氧氨氧化与硫自养反硝化（A/SAD）耦合实验中,改变进水底物浓度使NO2--N与NH4+-N分别从66mg/L、50mg/L逐渐增加至132mg/L、100mg/L,亚硝去除率可稳定在99%左右,氨氮去除率从98%稍降至94%,出水中未检测到硝酸盐的存在,反应去除的S~0全部转化为SO42-;当进水NO2--N与NH4+-N浓度稳定在132mg/L和100mg/L,HRT由6h缩短至3h的过程中,系统亚硝酸盐与氨氮去除率分别由99%、97%稍降至98%、83%,NO3-剩余量仅3mg/L,SO42-生成量为236mg/L。以上实验结果表明,硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合能够实现该工艺的完全脱氮,尽管出水中含有少量的SO42-。微生物群落结构分析表明:Thiobacillus、Sulfurimonas、Candidatus＿Kuenenia与Candidatus＿Brocadia是A/SAD耦合工艺反应系统中的功能菌属,它们的出现保证了A/SAD耦合系统的运行效能。