废水的厌氧生物处理技术在处理废水的同时，可以回收生物气能源，具有突出的优势。但迄今为止，传统意义上的厌氧生物处理，其反应器内部均处于黑暗状态下，因此对内部有光辅助的厌氧反应器运行特性所知甚少。鉴于此，本论文对传统厌氧反应器和光辅助厌氧反应器进行研究，通过COD、氨氮、磷酸盐去除率等分析其运行特性，通过微生态分析处理效果不同的内在原理，并通过光照时间和不同外加碳源做进一步研究。结果表明：在高进水负荷下，碳源为葡萄糖的反应器在氨氮、磷酸盐的处理效果方面，凸显出较大的差异性；引入光照后，氨氮的去除效果具有更高的稳定性；提升负荷后，磷酸盐降解效果最明显，且光照条件下，反应器能更快的达到稳定状态。反应器出现酸化后，产气中甲烷百分含量降低，二氧化碳的百分含量升高。进水后，光辅助反应器迅速产生气体，产气速率在进水后1h内即可达到最大，而黑暗条件下产气速率在第二小时才达到最大，光照条件下的反应器产气量比黑暗条件下产气量稍高。碳源为淀粉时，两种反应器对氨氮和磷酸盐的降解没有明显的规律性。但光照条件下的产气速率较黑暗条件下先达到最大。最终光照时间为1h的反应器产气最多，其次是光照时间为12h反应器，黑暗条件下的反应器产气量最少。DGGE实验结果表明：光合作用菌在光照12小时后，条带更加清晰，说明光照时间是该菌群富集的主要影响因素。古细菌种类丰富，分布没有明显的规律性，同时反应器中细菌种类丰富，也没有体现明显的规律性。硫酸盐还原菌的特点最明显，并且硫酸盐还原菌受酸化的影响最大。除磷菌在光照时间分别为6h和12h时，显示最高的相似性，说明光照的富集作用明显。