厌氧氨氧化工艺是高效、经济、节能的新型生物脱氮技术。该工艺是微生物学和环境工程领域的重大发现,自问世以来就受到了高度关注。然而,该工艺的实际应用亟需突破特殊环境(如低温)和水质(如高盐度)条件导致的运行障碍。本文考察了低温(<25℃)和高盐度对厌氧氨氧化工艺运行性能的影响,试验了低温和高盐度条件下的控制技术。主要结论如下：(1)揭示了厌氧氨氧化的启动性能,关注了以常温保藏的厌氧氨氧化污泥作为接种污泥快速启动厌氧氨氧化工艺的高效性,讨论了厌氧氨氧化性能提高过程中出现的两次污泥上浮的现象和原因。第一次污泥上浮,污泥形态多为絮状,上浮原因可能是较大的气泡占据了气体通道,污泥上浮现象可以通过缩短水力停留时间(HRT)消除；第二次污泥上浮,上浮污泥多为大颗粒污泥,污泥上浮的原因多为颗粒内部基质匮乏,造成较大空洞,污泥密度下降。因此为了维持反应器的平稳运行,需将反应器内污泥粒径控制在合适范围。(2)揭示了低温对厌氧氨氧化工艺的影响,提出了相应的控制技术。试验发现,以常温保藏厌氧氨氧化污泥为接种污泥的反应器对温度变化的适应能力较强,试验测得的活化能为39.5kJ·mol-1。随着温度由35℃逐步降低至15℃,厌氧氨氧化活性也逐步减小(由6.12至2.05mgN·g-1VSS·h-1)。在温度冲击下,厌氧氨氧化会逐步适应低温环境。菌种流加调控策略可以有效缓解低温对厌氧氨氧化工艺的抑制作用,每3d流加25ml高效厌氧氨氧化污泥,其总氮去除速率(NRR)可以达到6.25±1.51kg·m-3·d-1,高于对照反应器(NRR为5.40±0.59kg·m-3·d-1)。经优化,甜菜碱添加策略也可有效改善厌氧氨氧化工艺的运行性能,当温度为9.2±0.5℃, NLR为13.32±0.50kg·m-3·d-1时,添加0.1mmol·L-1甜菜碱后反应器的NRR为5.94±0.79kg·m-3·d-1,高于对照反应器(NRR5.75±0.61kg·m-3·d-1)。(3)揭示了高盐度对厌氧氨氧化的短期和长期效应,考察了长期运行的控制技术。采用批次试验,研究了盐度对厌氧氨氧化反应的短期影响。结果表明,不同类型的无机盐对厌氧氨氧化菌的抑制程度不一,相同摩尔浓度下抑制程度为Na2SO4>KCl>NaCl。发现渗透压对厌氧氨氧化活性的半抑制值为1.24MPa。低浓度的无机盐(盐度≤10g·L-1NaCl)可以激活厌氧氨氧化活性,5g·L-1NaCl作用下,厌氧氨氧化菌活性(比厌氧氨氧化活性,SAA)提高了49%；高浓度的盐会抑制厌氧氨氧化活性,当盐度为50g·L-1NaCl时SAA降低了83%。采用盐度冲击试验,考察了盐度突增对厌氧氨氧化工艺的短期影响。试验发现,盐度冲击下的厌氧氨氧化工艺运行可以分为敏感期、暂时稳定期和恢复期。低浓度盐度冲击下厌氧氨氧化工艺性能较为稳定。经多次冲击后,厌氧氨氧化工艺出现了一定的耐受性,即使在60g·L-1NaCl冲击后,厌氧氨氧化菌仍具有活性,SAA为3.55mg·g-1VSS·h-1。菌种流加可以提高厌氧氨氧化工艺在高盐下的运行性能,甜菜碱添加仍然面临添加量的优化问题,需要进一步研究。(4)揭示了温度和盐度对厌氧氨氧化的共同作用。在盐浓度小于10g·L-1NaCl的情况下,温度大于25℃时,两者的共同作用对厌氧氨氧化活性影响较小。甚至在盐浓度小于10g·L-1NaCl的情况下,温度保持在最适温度35℃时,厌氧氨氧化活性有所提高。低至15℃的温度,和高至30g·L-1NaCl的盐度对厌氧氨氧化活性都有强烈的抑制作用。低温和盐度的共同作用不能用简单的作用类型加以概括。