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反硝化型甲烷厌氧氧化（DAMO）是指在缺氧条件下以甲烷作为唯一电子供体的反硝化过程,是耦合地球化学碳氮循环的重要生物化学过程。在水处理领域,DAMO过程可原位利用厌氧消化产生的甲烷进行脱氮,是一种极具开发潜力、兼具环境友好型和经济节约型的废水处理工艺。但介导该过程的功能微生物富集周期长、代谢活性低,制约了DAMO工艺的应用。本论文通过富集培养获得了DAMO功能菌群,探究了环境因子对于该功能微生物活性的影响,采用纳米铁氧化物、电化学活性菌与电辅助生物技术（EABT）强化DAMO过程并探究其机理,构建双膜（膜曝气-膜分离）反应器探索DAMO工艺的启动策略,为该工艺的进一步实用化研究提供参考。使用膜曝气生物反应器（MABR）成功富集了DAMO功能菌群,NC10门细菌丰度高达70%。影响因素研究表明:DAMO功能微生物最适温度为35℃;最适pH为7.5;NO2-抑制浓度为6.16 mmol/L;CH4分压越高DAMO功能菌群活性越高;磁力搅拌方式优于摇床震荡。研究表明纳米磁铁矿与电化学活性菌Geobacter sulfurreducens（G.sulfurreducens）对DAMO过程均有强化作用。纳米磁铁矿可促使甲烷好氧氧化菌Methylomonas spp.丰度大幅度增加,引发其与NC10门细菌的协同作用。G.sulfurreducens的投加提高了NC10门细菌的丰度,在具有团聚作用的羟基磷酸钙（HAP）存在的条件下G.sulfurreducens的强化效果更优,脱氮速率提高了2.38倍。EABT手段同样能够有效促进DAMO过程,在连续施加1.0 V外电压条件下单室型生物电化学反应器（BER）脱氮效率提高了1.81倍,间歇加电无促进作用。电辅助作用主要发生在阴极腔室,电场作用下碳电极与铁碳电极双室型BER阴极反硝化速率分别提高了1.97、1.76倍,而阳极的反硝化速率并无改善。开发了新型双膜（膜曝气-膜分离）反应器进行DAMO工艺的研究。该装置在15 mg NO2--N/L进水条件下运行60 d后,可达到较高的NO2--N去除率（96.8%）。分别以缩短水力停留时间（HRT）和提高进水NO2--N浓度两种方式提高进水负荷至22.4 mg/（L·d）,缩短HRT的方式可达到较高的NO2--N去除率（88.5%）,可作为DAMO工艺启动策略。电辅助手段对于本工艺具有明显促进效果,施加0.5 V外电压,可使本工艺在缩短HRT条件下恢复至较高NO2--N去除率（99.2%）。