厌氧氨氧化脱氮具有污泥产量低,无需外加碳源等优点可提高污水脱氮效率,目前在实验室阶段TN去除率达到70%⁸0%无法完全脱氮。此次试验通过研究厌氧氨氧化反应器的启动,异氧反硝化的影响因素,高通量测序技术分析微生物的菌群结构变化,采用乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖、蔗糖、乳糖、淀粉、戊酸和己酸8种有机碳源进行批次试验,选取三种较优碳源加入UASB反应器进行连续试验来研究厌氧氨氧化与反硝化深度脱氮的影响,继续研究不同碳氮比和碳源进入反应器位置对厌氧氨氧化与反硝化深度脱氮的影响,从而为实际应用提供科学依据。主要结论如下:厌氧氨氧化反应器启动需要三个阶段,分别为:污泥适应期、污泥生长期、污泥成熟期。污泥适应期反硝化性能优于厌氧氨氧化,TN去除率仅为8.16%;污泥生长期TN去除率为36.97%,AAOB活性增强,逐渐适应水质环境。污泥成熟期NH₄⁺-N和NO₂^--N浓度均低于15 mg/L,TN去除率80.90%,AAOB成为优势细菌。通过对样品的高通量测序,Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia caroliniensis为系统内的主要厌氧氨氧化菌。对反硝化影响的研究表明,污泥投量越大,NO₃^--N反硝化越快,反硝化能力仅取决于菌量;污泥粒径越大,其对环境和底物浓度冲击的耐受能力越强,但由于扩散限制其活性相对减少,粒径越小,其对环境条件和底物浓度冲击的适应性更差,但是在适宜条件下,活性相对更高。选取脱氮性能较好的丙酸钠、乙酸钠和葡萄糖三种有机碳源进行深度脱氮试验表明,乙酸钠更有利于厌氧氨氧化与反硝化的耦合,AAOB在8 d时增强,反应结束时TN平均去除率85.11%;继续研究最优碳源和最佳C/N在不同位置投加对深度脱氮的影响,试验结果表明,试验三种碳氮比均对深度脱氮起到积极作用,乙酸钠C/N比为3.6:1时去除效果最佳达到87.75%。脱氮性能依次为:3.6:1>1.8:1>2.7:1;乙酸钠C/N为3.6:1并从反应器中部投入时深度脱氮效果最好,TN去除率达到90.23%,原因是中部同时具有厌氧氨氧化与反硝化反应同时反应,反硝化产生的NO₂^--N能迅速和NH₄⁺-N反应产生N₂为厌氧氨氧化提供电子受体。