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一体化全程自养脱氮工艺(Completely Autotrophic Nitrogen Removal OverNitrite, CANON)工艺集亚硝化与厌氧氨氧化反应于一体，具有全程自养、无需外加有机碳源、节省曝气能耗与污泥产量少等优点，被认为是迄今最简捷的脱氮途径。但CANON工艺也存在一些亟待解决的问题，如常温低基质条件下启动缓慢，难以稳定运行等。为在上述难点问题上有所突破，本研究探索了常温低氨氮基质下CANON生物滤池的启动与运行效能，并分析了其稳定性，为最终实现CANON工艺处理生活污水奠定基础。 试验用火山岩生物滤池反应器Ⅰ、Ⅱ进行对比启动研究。在温度为15-23℃，进水NH4+-N浓度小于120 mg N/L，pH在7.60-8.10的条件下，接种硝化污泥，分别采用好氧-间歇曝气-限氧和好氧-厌氧-限氧的方法启动CANON反应器。结果表明，好氧-间歇曝气-限氧的运行方式较优，可在140d内启动CANON工艺，系统的氨氮去除率和总氮去除率最高分别达到90％和75％以上，平均总氮去除负荷达到了1.75 kg N/m3/d，最高达到2.41 kg N/m3/d。反应器Ⅱ采用持续厌氧的方式对厌氧氨氧化菌富集培养，最终经240d启动成功。 针对进水基质浓度变化的问题研究CANON工艺的稳定运行。反应器Ⅲ在温度为15-23℃，曝气量为4.0-5.0 L/min、水力停留时间(HRT)为0.6-1.6h条件下运行183d。进水氨氮浓度由400、300、200 mg N/L逐渐降至100 mg N/L，最终实现稳定运行，平均氨氮及总氮去除负荷分别为1.13 kg N/m3/d、0.91 kg N/m3/d。通过分析pH、碱度、溶解氧(DO)、温度等与反应器处理效果的相关性，确定pH作为反应器处理效果的准佳指示参数。通过对不同阶段的生物膜取样进行DGGE分析，发现AOB的群落结构在不同阶段变化较为显著，而Anammox群落组成稳定，厌氧氨氧化相对于好氧氨氧化反应更加稳定。 火山岩填料CANON生物滤池在长期运行后出现了堵塞，分析原因为生物滤池内部的生物量不断增多，且未能排出系统导致滤柱堵塞，并提出了反冲洗及CANON污泥颗粒化等解决措施。 通过对常温低基质CANON生物滤池启动与运行稳定性研究，提出了工艺的优化及改进方法，为CANON工艺进一步的研究方向提供依据。