硝基苯废水是一种具有代表性的难降解有机工业废水，具有高毒性、结构稳定、较难降解等特点。虽然目前国内外对含硝基苯废水处理方法的研究取得了一定进展，但是这些方法普遍存在能耗高、难以控制以及二次污染等方面的问题。本文针对硝基苯废水处理工艺的研究现状，设计出一种适于处理含难降解有机废水的低能耗、低运行费用、低污泥产率的组合污水处理工艺，即复合式 ABR厌氧折流板反应器和人工湿地生物处理工艺相结合的组合工艺，通过试验系统地考察了该组合工艺稳定运行时对污水中硝基苯的处理效果、污泥特性及影响因素，构建了复合式ABR处理硝基苯废水的文库，并将ABR中经过硝基苯驯化前后的微生物群落变化进行了对比分析，为研究生物法处理中低浓度硝基苯废水的降解机制提供理论依据。　　通过对自行设计的复合式ABR厌氧折流板反应器二种启动方式进行对比研究，得出复合式 ABR反应器的二阶段启动法比传统的低负荷启动法具有一定的优势，在进水COD为500mg/L时，启动大约在40天完成，COD去除率较低负荷启动方式平均高15％，出水pH值稳定在6.6～7.2，各个隔室中有较明显的优势菌群。　　共基质与活性污泥对硝基苯降解性能的静态实验结果表明，添加共基质可以有效促进活性污泥对硝基苯的生物降解，在相同C/N情况下，以葡萄糖为共基质时硝基苯废水的污染物去除效果最好，在最佳共基质不同C/N时，以C:N:P=300:5:1的情况下硝基苯去除效果最佳，基质与共基质比例为1:0.5-2时微生物活性最高。　　ABR反应器中，INT-ETS比脱氢酶的活性与系统的COD去除率及pH值有较好的相关性，INT-ETS比脱氢酶活性较 TTC-ETS比脱氢酶活性可以更好的表征复合式ABR中微生物活性。ABR中INT-ETS活性的变化表明，驯化后ABR反应器中微生物具有较高的活性。ABR中硝基苯的降解和苯胺生成主要发生在前三个隔室中，随着进水NB浓度增大，ABR反应器中产酸阶段向后面隔室推移。　　稳定运行的复合式ABR组合工艺在进水硝基苯浓度小于79.73mg/L时，ABR保持最佳水力停留时间为24h，ABR中硝基苯的转化效果较高，ABR和人工湿地出水中硝基苯的浓度分别低于4.81mg/L和1.94mg/L，人工湿地出水中苯胺的浓度小于0.49mg/L。稳定运行时期厌氧折流板对于硝基苯的去除率平均为97.02%，后续人工湿地对硝基苯去除率平均在73.93%，苯胺在后续的人工湿地中平均去除率可达97.29%，说明该组合工艺可以有效降解硝基苯。　　构建了复合式 ABR降解硝基苯前后反应器隔室中真细菌和古细菌群的16S rDNA全长序列的克隆文库，并对所建文库的有效性进行了验证。结果表明驯化前后真细菌和古细菌文库容量均能够满足预测需要。对复合式ABR反应器真细菌16S rDNA克隆文库的克隆子序列同源性分析结果表明，与驯化前相比，经硝基苯驯化后反应器基因文库中，反应器菌群多样性比驯化前降低，优势细菌类群主要集中在变形菌门的Gamma、Beta、和Epsilon菌纲，属于假单胞菌属（Pseudomonas）的Pseudomonas putida和Pseudomonas putida F1细菌，属于Beta-变形菌纲动胶菌属Zoogloea sp. A5细菌，以及非可培养环境微生物 Uncultured bacterium clone UIMBBR-31可能是反应器中进行硝基苯分解的重要细菌种群，并在不同的隔室中起着关键性作用，说明不同的功能细菌对环境要求各异。对 ABR反应器中古细菌16SrDNA克隆文库分析表明，同驯化前反应器古细菌文库相比，经硝基苯驯化后反应器古细菌基因文库多样性及容量小于驯化前克隆文库，优势菌群主要集中在甲烷八叠球菌属，甲烷鬃菌属的Methanothrix soehngenii、Methanosaeta concilii；甲烷杆菌属的Methanobacterium beijingense8-2、Methanobacterium oryzae，以及三种非可培养细菌Uncultured archaeon TA01、Uncultured archaeon TA04、Uncultured archaeon TA05细菌，这些细菌可能是厌氧条件下复合式ABR对硝基苯降解起关键作用的古细菌。在复合式 ABR反应器中，真细菌和古细菌起到了协同降解硝基苯的作用。通过构建复合式ABR各格室内硝基苯降解微生物群落的16SrDNA克隆文库，解释了污泥驯化前后真细菌和古细菌的演替。随着进水水质的变化，真细菌和古菌的多样性均变化显著。　　研究中还采用PCR-DGGE分子指纹图谱对ABR反应器中的菌群结构组成进行验证分析。结果表明，复合式 ABR厌氧反应器驯化硝基苯前后真细菌、古细菌菌群之间存在明显的时空特征。DGGE图谱的相似性分析结果表明，当反应器稳定运行后，反应器各隔室活性污泥微生物种群结构组有明显的改变，相较而言，反应器各隔室中古细菌变化较为缓慢。通过DGGE条带DNA的回收测序，结果进一步补充验证了降解硝基苯的功能细菌。