厌氧氨氧化法作为一种经济有效的脱氮过程,相较传统的生物脱氮过程具有脱氮效率高,无需投加额外的有机碳源,能耗低,污泥产量少,没有二次污染等优点,深受国内外学者青睐。特别是在处理低碳的高氨氮废水方面具有良好的发展前景,但由于厌氧氨氧化细菌生长十分缓慢,限制了其在工程上的应用。本文以上流式厌氧污泥床为反应器进行厌氧污泥和硝化污泥接种,以人工配水为进水,在保持反应器HRT、pH为8.0左右不变的条件下,通过提高进水底物浓度的方式启动厌氧氨氧化反应器,探究该工艺的进水NH₄⁺-N、NO₂-N比例、HRT、温度、PH等影响因素,使反应器运行至最佳负荷。在此基础上,通入稀土氨氮废水继续运行厌氧氨氧化反应器,研究了该系统稀土氨氮废水的脱氮性能及微生物群落结构变化。通过批次实验研究了稀土离子对厌氧氨氧化颗粒的短期抑制和促进作用。主要研究结果如下:接种硝化污泥和厌氧颗粒污泥,原水为人工配置的模拟城市污水,前期保持水力停留时间不变,仅增加进水基质浓度,后期缩短水力停留时间,在温度35±2°C左右,pH值在7.8-8.4情况下,反应器运行70d后培养出厌氧氨氧化颗粒污泥。实现了厌氧氨氧化的快速启动。系统表现出高效的脱氮性能及耐冲击负荷能力,具有较大的厌氧氨氧化潜能。采用长期运行的ANAMMOX-UASB反应器处理稀土氨氮废水,进水总氮负荷和总氮去除负荷达到2.46kg/m3/d和1.43±0.24kg/m3/d,NH₄⁺-N去除率最终为83.69%。可见厌氧氨氧化系统对稀土氨氮废水有不错的处理效果,但是仅凭这一工艺环节,还不能将出水降至国家排放标准;短期批次实验中浓度1mg/L以下的La³⁺会对Anammox菌有轻微影响抑制作用,抑制作用均可恢复,高浓度La³⁺对厌氧氨氧化菌造成了不可逆的影响。运行过程中,接种污泥中的微生物群落的多样性及对应丰度值都不断降低,运行后期主要存在浮霉菌门和变形菌门两种菌门,检测到两种具有厌氧氨氧化能力的菌属Candidatus Kuenenia和Candidatus Anammoxoglobus。系统以厌氧氨氧化菌为主体,同时具有兼性厌氧反硝化细菌附、硝化螺旋菌、反硝化菌。各类菌群之间协同合作,使反应器对稀土氨氮废水有不错的脱氮性能。