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水资源的匮乏和水污染的严峻使得寻求经济高效的水处理工艺与回用技术成为各国学者研究的热点和迫在眉睫需要深入研究解决的课题。本文首次将附着式厌氧反应器（AGAR）和分置式厌氧膜生物反应器（厌氧MBR）相结合，研制出了一种新型复合式厌氧工艺。AGAR中以海绵填料作为微生物附着的媒介，有效的阻止了活性污泥的流失，以厌氧MBR取代传统工艺后续的好氧池和二沉池，缩短了工艺流程和减小了占地空间。影响该厌氧工艺运行的因素有很多，如有机负荷率（OLR）、水力停留时间（HRT）、温度、碱度等，本文主要探究碱度对该工艺运行状况的影响。以某焦化废水处理厂兼氧池污泥作为AGAR的接种污泥，采用有机废水COD值从800mg/L逐步升高至1500mg/L进行逐级驯化。启动81天后，进水COD值为1500mg/L左右时，AGAR的COD去除率高达80.5%，达到启动目标。将成功启动后的AGAR与分置氏厌氧MBR结合，在温度为301℃，进水COD值为1500mg/L左右，AGAR的HRT为24h，厌氧MBR的HRT为3h的工艺条件下运行。该工艺平稳运行后，在810、452、260和88mg/L四个碱度条件下，AGAR每消耗1gCOD产生0.078～0.090g碱度（以CaCO3计）。碱度从810mg/L梯度降至88mg/L的过程中，系统pH降低，产气量和挥发性脂肪酸（VFA）浓度略有升高，该厌氧工艺整体运行稳定，基本不受碱度冲击的影响。当碱度从810mg/L骤降至88mg/L时，系统发生酸化且不能自行适应和恢复，而碱度恢复810mg/L后，系统经过23天恢复原运行状况。本文研究的复合厌氧工艺对进水Alk0/COD0为0.06～0.56范围内的有机废水去除率可达94%～96%，出水VFA浓度≤50mg/L，因而Alk0/COD0=0.06是最为经济并保持高效运行的方案。