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与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比，基于厌氧氨氧化技术提出的单级全程自养脱氮（CANON）工艺具有无需外加有机碳源、耗氧量低、污泥产量低、无二次污染等优点。实际研究中发现，CANON絮状活性污泥存在容积负荷低、长期运行不稳定、抗氧冲击能力差、污泥流失严重等问题，难以实现稳定高效运行。与普通絮状污泥相比，颗粒污泥具有较高的抗冲击负荷能力与稳定性，较好的沉降性能，是解决上述问题的有效手段。在已有的CANON颗粒污泥研究中，颗粒形成时间长、成熟颗粒密度大易沉积，使得总氮去除容积负荷难以进一步提高，同时，CANON颗粒污泥主要应用于高氨氮污水，制约了该技术的应用。针对已有研究的局限性，本课题应用两个SBR反应器，其中一个通过外加机械搅拌增加剪切力，进行了全程自养脱氮污泥快速颗粒化研究，取得较高的总氮去除容积负荷，并对常温条件下处理生活污水进行探讨。 在全程自养脱氮污泥快速颗粒化研究中，以CANON絮状污泥为种泥，采用曝气和机械搅拌联合方式(R2)，仅用40d即成功实现颗粒化，比仅采用曝气方式的R1用时减少三分之一，平均总氮去除率为83.07％，平均总氮去除容积负荷为0.26kgN/m3/d，较R1脱氮效果更加稳定高效。通过机械搅拌剪切力的刺激，R2分泌的EPS中PN所占比重增大，使细胞疏水性增加，颗粒更快形成，粒径增长速率更大。采用曝气和机械搅拌联合方式能持留更多的污泥量，且总体污泥活性更高，有利于提高系统脱氮能力。 上述研究获得的颗粒污泥粒径较小、总氮去除容积负荷较低，所以期望通过提高断面上升气速获得粒径更大、容积负荷更高的颗粒污泥。试验结果表明:R1经过233d总氮去除率达到74.24％，总氮去除容积负荷达到0.97kgN/m3/d，稳定后粒径达到730μm，而R2经过126d总氮去除容积负荷即达到1.01kgN/m3/d，平均总氮去除率为79.61％，稳定后粒径达到760μm。机械搅拌有利于CANON颗粒污泥粒径快速增长，EPS中PN相对含量的增加与粒径增长仍有一定的关系;在保证总氮去除率时提高断面上升气速能快速提高总氮去除容积负荷。 为获得更好的脱氮效果，通过向R2添加颗粒污泥，最终总氮去除率达到78.02％，总氮去除容积负荷达到3.22kgN/m3/d，污泥浓度的增加能显著影响脱氮效果。在处理生活污水的研究中，低浓度有机物短期不会对粒径和Anammox菌活性产生较大影响，PS/PN值与粒径变化仍然有一定关系，处理低氨氮生活污水，反硝化能贡献部分总氮去除，最终能获得总氮浓度低于15mg/L，COD浓度低于50mg/L的出水，总氮去除容积负荷达到1.14kgN/m3/d。 通过对CANON污泥快速颗粒化和处理生活污水的研究，为其进一步应用提供技术参考。