随着人们生活水平的改善和工农业的发展，排放到水体中的生活污水和工农业废水中氮素持续增加，其中，氨氮是水体氮素污染的主要存在形式，给人类健康和生态环境造成巨大威胁。鉴于传统生物脱氮技术存在工艺流程长、运行阶段控制复杂、能耗大等弊端，所以为了高效经济的治理氮素污染废水，急需开发新型生物脱氮工艺。厌氧氨氧化（ANAMMOX）就是在这背景下应运而生。厌氧氨氧化工艺是指在厌氧或缺氧条件下，微生物直接以NH+4-N为电子供体，以NO-2-N或NO-3-N为电子受体，将NH+-4-N、NO2-N转化成N2的生物氧化过程。厌氧氨氧化作为一种新型的脱氮工艺，与传统生物脱氮工艺相比它具有耗氧少、无需外加碳源、运行费用低等优点，已成为当下国内外研究的热点。由于污水中氮素主要以氨氮为主要存在形式，而厌氧氨氧化工艺需要亚硝态氮作为电子受体，经过多年的开发，研究者们相继提出了多种与厌氧氨氧化连接的联合工艺，亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺就是其中之一。该工艺与传统生物脱氮过程相比，可节省大约60％的氧气消耗量和100％的有机碳源，而且一体化工艺可以在同一反应器内实现，节省了运行空间，脱氮效率高，是一种经济、高效的生物脱氮工艺。本课题研究在实验室前期研究的基础上，对磷酸盐、无机碳等物质对厌氧氨氧化反应器的影响进行了研究，并在上向流厌氧氨氧化生物膜反应器的基础上成功启动了亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺，并对运行效果及影响因素进行了探讨。本课题共分两个阶段进行。第一阶段的实验是在培养成功的上向流厌氧氨氧化生物膜反应器的基础上，以人工配水为原水分别研究了磷酸盐、无机碳对厌氧氨氧化反应器的影响。主要研究结果如下：（1）控制温度25℃、进水pH7.5-7.7、进水NH+4-N、NO-2-N浓度在30-45mg/L、进水COD平均值为8.2mg/L以下的条件下，当TP﹤5mg/L时，磷酸盐浓度对厌氧氨氧化反应没有影响。当TP在5-7.5mg/L之间，时随着磷酸盐浓度的提高氨氮的去除受到抑制，总氮的去除率降低。在停止投加磷酸盐后，短期内厌氧氨氧化的脱氮性能可以恢复到实验前的水平。（2）高浓度的无机碳有助于消除亚硝氮对厌氧氨氧化菌的抑制。当无机碳浓度为52.91mg/L时，厌氧氨氧化菌对TN的去除率是无机碳浓度为10.52mg/L时TN去除率的1.5倍。利用原子吸收法测定厌氧氨氧化污泥，发现污泥中含有丰富的铁元素和锌元素。已有文献表明氨氧化菌富含血红素，对铁需求量很大，但是锌元素的含量如此之高在国内外的文献中尚没有报道，其在厌氧氨氧化过程中的作用方式有待进一步研究。第二阶段是采用成功启动并运行稳定的上向流厌氧氨氧化生物膜反应器，成功启动了亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺，并考察了稳定运行中可能的影响因素。主要研究成果如下：（1）在进水温度（33±1）℃，pH7.6～8.0，DO0.51mg/L～2.1mg/L，水力停留时间（HRT）保持在7h的条件下经过长达143d运行，最终成功启动了亚硝化-厌氧氨氧化一体化反应器，成功启动后NH+4-N、TN的平均去除率分别达到88%和82%，脱氮效果明显，反应器除氮负荷高达0.28kg/（m3·d）。（2）一体化反应器成功启动后，研究了pH、温度、基质浓度和有机物含量等对反应器的影响。研究结果表明：一体化反应器的最适pH为7.5-7.7，当pH﹤7.5时，亚硝化反应受到抑制，影响了系统对TN的去除；pH﹥7.7时，厌氧氨氧化反应受到影响，造成系统对TN的去除率较低；本反应器的最适温度为35℃，温度控制在35℃时，TN的平均去处理率高达85%；基质浓度通过改变游离氨（FA）的含量间接影响反应器的脱氮效率；（100-130） mg/L的有机物浓度，有助于提高一体化反应器的脱氮效果。