厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX）是一项新型高效的生物脱氮生物技术,基于厌氧氨氧化的耦合脱氮工艺已在试验的基础上开始工程实际应用,并取得了较好的经济和环境效益。但厌氧氨氧化菌生长速率极其缓慢,生长条件苛刻,导致厌氧氨氧化反应器启动周期较长,尤其是不同现场应用规模ANAMMOX反应器的快速启动方面,直接限制了厌氧氨氧化工艺的大规模应用。鉴于此,本研究基于厌氧膜生物反应器（AMBR）,从反应器的构造和污泥源的选取两方面,考察其厌氧氨氧化快速启动性能,并采用高通量测序技术从分子生物学角度探究不同接种污泥启动前后的微生物群落结构变化,以期为快速启动厌氧氨氧化反应器污泥源的选择提供宏观和微观依据,推动厌氧氨氧化工艺的工程化应用进程。主要研究成果如下:（1）为研究如何获得厌氧氨氧化的快速启动工艺,采用两种不同水力流态反应器:完全混合式厌氧膜生物反应器（AMBR）和推流式厌氧折流板反应器（ABR）,分别接种絮状硝化污泥,考察其厌氧氨氧化快速启动性能。结果表明:两种反应器均能成功启动厌氧氨氧化,AMBR启动周期（90 d）比ABR（111 d）缩短20%;稳定运行期内,AMBR总氮（NH₄⁺-N+NO₂^--N）平均去除负荷[0.098kg·（m3·d）-1]也明显高于ABR[0.089 kg·（m3·d）-1];此外,两个反应器中污泥形态差异明显,AMBR中污泥呈絮状,而ABR第1隔室中以厌氧氨氧化颗粒污泥为主;NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N之间的定量关系分析表明:相较于ABR,AMBR能实现完全的生物截留,使得系统内含有更多种类的脱氮功能菌,有利于氮素的去除。AMBR在厌氧氨氧化的快速启动方面表现出更明显的优势。（2）为获得快速启动厌氧氨氧化的最佳污泥源及厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成工艺,基于第一部分的研究成果,自主研发复合型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）+膜生物反应器（AMBR））,分别接种厌氧颗粒污泥（R1）和絮状反硝化污泥（R2）,考察不同接种污泥的厌氧氨氧化启动特征和颗粒化程度。结果表明,R1与R2反应器分别耗时45d和60d均成功快速启动厌氧氨氧化,其启动过程均可分为活性停滞期、活性提高期、活性稳定期3个阶段,但每个阶段氮素的去除规律略有不同,稳定运行期内,R1和R2反应器内NH₄⁺-N和NO₂^--N的平均去除率均高达95%以上;此外,R1反应器中形成了直径0.8¹.6mm为主的厌氧氨氧化红色颗粒污泥,R2反应器则以不规则块状和絮状为主,颗粒化程度较低,两个反应器内均可观察到红色颗粒污泥上浮现象;稳定运行期内NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N之间的定量关系分析表明:R1反应器内可能存在着硝酸盐型厌氧氨氧化,致使NH₄⁺-N过量转化,R2反应器内则为典型亚硝酸盐型厌氧氨氧化。（3）为明确不同接种污泥复合型厌氧氨氧化反应器（CAMBR）快速启动前后微生物群落结构变化特征,采用Miseq高通量测序技术从分子生物学水平对反应器启动前后的菌群结构变化进行了研究。ACE、Chao、Shannon、Simpson指数结果表明,相较与接种污泥,稳定运行期内,R1反应器内物种丰度大幅提高,但菌群多样性变化不大,而R2反应器稳定运行时微生物丰度和多样性水平均大幅低于接种启动水平;R1和R2反应器内的优势菌门均主要为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflxi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和浮霉菌门（Planctomycetes）,其中主要脱氮功能菌变形菌门和浮霉菌门丰度相较于接种污泥均有显著提高;经过100d的启动运行,在浮霉菌门中,R1和R2反应器中均检测到Candidatus Brocadia属和Candidatus Jettenia属,Candidatus Brocadia属均为两个反应器内主导厌氧氨氧化菌属,分别占据系统总菌群比例的12.68%和3.50%,而Candidatus Jettenia属分别仅占据0.085%和0.42%;此外,系统内还检测到其他脱氮菌属,其中Nitrosomonas属于氨氧化菌,涉及到反硝化功能的菌属为Denitratisoma属、Thiobacillus属、Arenimonas属、Limnobacter属、Thermomonas属、Comamonas属和Hyphomicrobium属,值得注意的是,Denitratisoma属在R1和R2反应器中增幅较大且含量较高,其丰度分别12.34%和8.87%。