厌氧氨氧化是在厌氧条件下将氨氮和亚硝态氮转化为氮气的生物过程。厌氧氨氧化工艺与传统硝化-反硝化生物脱氮工艺相比具有不需外加有机碳源、无需曝气、剩余污泥产量少等优点,具有良好的应用前景。然而,厌氧氨氧化菌是一种自养菌,其生长缓慢,世代时间长,而且对环境要求极为苛刻,在低温条件下,厌氧氨氧化菌的活性和沉降性极易受到影响。因此,如何在低温条件下提高菌种的活性以及沉降性则是该工艺的难点。本试验通过UASB反应器快速启动厌氧氨氧化,通过提高进水基质浓度以及减小水力停留时间来增大反应器的容积负荷。并采取逐渐降温的方式,考察中温启动阶段和降温阶段,厌氧氨氧化菌活性以及沉降性的变化情况。通过批式试验,在反应瓶中添加不同种类、不同浓度的金属离子以及信号分子来对厌氧氨氧化菌活性、电导率值、pH值、氧化还原电位以及胞外聚合物等多方面进行分析,得出对厌氧氨氧化促进效果最明显的金属离子及信号分子。根据短期试验结果,在15℃时,向UASB反应器内依次添加该金属离子和信号分子进行长期连续性试验研究,并对厌氧氨氧化菌活性、电导率值、pH值、氧化还原电位以及胞外聚合物等多方面进行分析。主要结论如下:(1)采用UASB反应器,接种一部分厌氧氨氧化颗粒污泥和一部分二沉池回流污泥的混合污泥,经过132d的运行,实现了厌氧氨氧化的快速启动。到达活性稳定期后,开始逐步提高进水基质负荷以富集厌氧氨氧化菌,当TN容积负荷由1.07kg/(m3·d)提高到2.17kg/(m3·d),TN去除负荷相应地从0.94kg/(m3 d)提高到1.86kg/(m3 d),颗粒污泥数量逐渐增多,污泥颜色逐渐变为鲜红色,颗粒污泥粒径在1-3mm。(2)通过批式试验证明,在15℃时,投加适宜浓度的Fe2+和Cu2+均对厌氧氨氧化有一定的促进作用,其中以Fe2+投加浓度为0.16mmol/几促进效果最明显。在反应过程中,通过调节环境cond值、pH值以及ORP值使厌氧氨氧化菌处于最适生长环境,使其具有较高的脱氮效果。投加Zn2+对厌氧氨氧化并没有促进作用。投加信号分子(3-oxo-C8-HSL)对厌氧氨氧化具有促进作用,投加量为5mL时,促进效果最好。(3)以厌氧氨氧化菌为接种物,在15℃低温条件下,采用UASB反应器进行长期连续流试验。依次向反应器中投加Fe2+和3-oxo-C8-HSL,研究对连续运行的厌氧氨氧化反应器活性及沉降性的影响。研究发现,连续投加浓度为0.16mmol/几的Fe2+对反应器脱氮效能产生抑制作用,降低Fe2+投加浓度为0.08mmol/L,反应器脱氮效能逐渐恢复并趋于稳定。投加浓度为0.67ng/L的3-oxo-C8-HSL时,厌氧氨氧化菌具有较高的活性,厌氧氨氧化具有较高的脱氮效率。