高氨氮、低碳氮比废水实现高效、低耗处理一直是污水处理领域的难题。近年来,厌氧氨氧化生物脱氮作为一项新型高效生物脱氮工艺技术,已成为当今水污染控制领域的研究热点。国外已对此进行了广泛研究并开始应用于废水生物脱氮领域。笔者以自配高氨氮模拟废水为研究对象,分别对长污泥龄亚硝化技术及高负荷快速启动厌氧氨氧化技术进行了研究,在此基础上采用亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺成功实现了高氨氮、低碳氮比废水高效生物脱氮。研究结果如下: 1.在长污泥龄（106 d）活性污泥亚硝化反应系统中通过调节曝气量（0.040m³/h）、控制DO浓度（低于1.0mg/L）成功实现了高氨废水经亚硝化反应器出水NH⁺₄-N/NO₂-N比例接近1∶1的稳定亚硝化积累。 2.利用微生物氧化NH⁺₄-N过程中的耗氧特性完全可以实现厌氧氨氧化反应器进水溶解氧低于0.05mg/L,为应用厌氧氨氧化工艺实现高效生物脱氮提供前提和保证条件。 3.试验结果证明,厌氧氨氧化可取得较高的生物脱氮效率,反应器最高NH⁺₄-N、NO₂-N、TN的去除率分别为99.91%、99.86%、91.35%,平均NH⁺₄-N、NO₂-N、TN去除率分别为87.85%、95.5%、81.5%以上。 4.试验结果表明,利用高负荷启动反应器TN去除负荷可以在短期内达到0.92kg/（m³·d）,远远高于低负荷启动总氮去除负荷（0.215 kg/（m³·d））,且负荷提高过程中不会出现低负荷启动过程中的NO₂-N抑制问题（起始进水浓度大于300mg/L）。 5.试验结果表明,以纯氨氮人工配水为处理对象,在TN容积负荷为0.358kg/（m³·d）的条件下,组合工艺成功实现了高氨氮废水高效生物脱氮。试验运行期间,最高NH⁺₄-N、TN去除率分别为99.9%、90.8%,平均NH⁺₄-N、TN去除率分别为96.1%、76.1%。组合工艺的脱氮效率受限于前级亚硝化反应器出水NH⁺₄-N、NO₂-N浓度比例。当控制在[0.62,0.77]区间时,组合工艺脱氮效率为60%左右,当反应比例控制在[0.77,1.33]区间时,组合工艺脱氮效率为80%左右。 6.在对经处理和未经处理的生活污水中添加碳酸氢铵、亚硝酸钠为试验用水的两组试验进行对比研究后得出:两组试验废水TN去除率分别为78.63%、76.57%,非常接近。说明在高氨氮、低碳氮比水质条件下,有机物对厌氧氨氧化菌的活性没有太大影响,高氨氮、低碳氮比废水完全可实现厌氧氨氧化高效生物脱氮。 7.光学显微镜和扫描电镜观察结果表明,亚硝化菌以球状菌为主,从细菌形态看,可能是亚硝化球菌属（Nitrosococcus）。厌氧氨氧化菌是以球状菌为主,其它杆状菌、螺旋菌、丝状菌共存的微生物混培体。随培养时间延长,反应器内颗粒污泥内部细菌发生老化或自溶;颗粒污泥外部菌种丰富,细菌表面饱满光滑,活性较高。在理论假设条件下,测得该菌的最大比增长速率为0.0779d^-1,相对应地微生物倍增时间为9d。