厌氧氨氧化细菌是一类能够把氨氮和亚硝态氮转化为氮气的微生物,由此衍生的厌氧氨氧化技术作为一种新型脱氮工艺,相较于传统硝化-反硝化工艺具有无需外加碳源、负荷高、能耗低、剩余污泥产量少等优点;而MBR（膜生物反应器）是一种将活性污泥法和膜分离技术结合起来的污水处理工艺,实践表明其出水稳定、占地面积小、运行简便。本研究基于上述二者的原理开发了A²-ANAMMOX-MBR工艺。以桂林理工大学生活污水为处理对象,通过记录各项日常运行条件,以及NH₄⁺-N、NO₂^--N、TN、COD等进出水水质指标,同时取样进行理化性质、有机物成分、膜污染以及微生物多样性等多方面的分析,探究其处理效果、运行条件及工艺耦合机制,时间上可分为三个阶段:Ⅰ阶段启动运行、Ⅱ阶段降低DO过渡、Ⅲ阶段投加厌氧氨氧化菌。主要结论如下:（1）Ⅲ阶段在平均进水NH₄⁺-N高于Ⅰ阶段的情况下,平均去除率可达到约86.5%,Ⅰ阶段则为85.4%;而Ⅲ阶段同样在进水平均TN高于Ⅰ阶段的情况下,平均去除率可达到约72.9%,明显优于Ⅰ阶段的61.88%;全过程COD去除效果保持较为稳定,平均出水浓度约35.9 mg/L,平均去除率约为72.8%。NO₂^--N不同阶段的变化趋势揭示了一定的微生物反应机制。（2）Ⅲ阶段反应系统出水中的溶解性有机物成分里,腐殖质类物质平均占比达到了约69.01%,蛋白质类物质约为30.99%,结构趋于稳定,微生物对于进水中有机物的处理已达到较完全的程度。水中溶解性有机物成分的测定分析可为COD指标进一步降低及工艺后续完善提供一定的理论指导。（3）膜组件高效稳定的过滤作用使得污水中绝大部分的悬浮污染物质都被截留在反应系统内由微生物进一步分解,浊度平均去除率高达95.51%;对发生膜污染的陶瓷平板膜使用次氯酸钠化学药剂浸泡与人工刷洗的处理方法可有效解决其膜通量下降的状况,处理后基本可恢复其之前良好的膜通量水平。（4）在微生物多样性的分析方面,两次取样过程中,反应系统中微生物的群落发生了较大的变化,主要表现为微生物群落结构由复杂变为相对简单,一些菌种占比减少。在较为精确的属的分类上,刚投加厌氧氨氧化菌的样品中,硝化螺菌属（Nitrospira）占比最高约为13.87%,厌氧氨氧化菌属（Candidatus Kuenenia）约为7.1%,亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）约为1.9%;而在系统运行末期的污泥样品中,占比约16.74%的不动杆菌属（Acinetobacter）、占比约2.24%的硝化螺菌属（Nitrospira）、占比约1.53%的厌氧氨氧化菌属（Candidatus Kuenenia）、占比约1%亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）成为比较稳定的主要菌属。