针对制药业、精炼厂等排放出的大量含硫酸盐、氨氮的高浓度有机废水,本研究提出一种新型的废水碳氮硫同步去除工艺系统,该工艺系统由三个主体单元组成:硫酸盐还原（sulfate reduction and carbon removal, SR-CR）单元、自养-异养联合反硝化脱硫（denitrifying sulfide removal, DSR）单元以及硝化（Ammonia nitrification, AN）单元。本研究重点考察SR-CR工艺单元与DSR工艺单元的分别启动与运行特性,并对不同碳氮硫负荷条件下SR-CR与DSR组合工艺的运行效能进行研究。采用产甲烷颗粒污泥接种、初始不加硫酸盐的方式可成功启动SR-CR工艺单元。在有机物负荷（OLR）为5.0kgCOD/（m³·d）、碳硫比(COD/SO₄^2-)为5.0条件下,SR-CR工艺单元对COD、总有机物（TOC）、硫酸盐的去除率分别可达84%、92%、98%。采用经过驯化的反硝化颗粒污泥快速启动DSR工艺单元,考察了不同碳氮硫比例条件下有机物、硝酸盐和硫化物的同步去除情况,并分析单质硫的转化率。在碳氮硫（C/N/S）摩尔比为1/1/1条件下,当硫化物负荷为0.8kgS/（m³·d）时,硫化物、乙酸盐、硝酸盐的去除率均可达100%,理论单质硫产率在90%以上。将SR-CR工艺单元与DSR工艺单元连接,外加硝酸盐模拟硝化液回流,考察了不同碳氮硫负荷下SR-CR与DSR组合工艺的处理效能。在碳硫负荷一定的条件下,硝酸盐负荷是影响理论单质硫产量的关键因子。在有机物负荷（OLR）、硫酸盐负荷（SLR）、硝酸盐负荷（NLR）分别为5.0kgCOD/（m³·d）、0.33kgS/（m³·d）、0.033kgN/（m³·d）条件下,COD、硫酸盐、硝酸盐的去除率分别可达91%、98%、99%,理论单质硫产量为0.30kgS/（m³·d）;在有机物负荷（OLR）、硫酸盐负荷（SLR）、硝酸盐负荷（NLR）分别为5.0kgCOD/（m³·d）、0.5kgS/（m³·d）、0.14kgN/（m³·d）条件下,COD、硫酸盐、硝酸盐的去除率分别可达93%、92%、99%,理论单质硫产量为0.39kgS/（m³·d）;利用理论单质硫产量对进出系统的COD平衡进行核算,COD回收率可达85⁹0%,表明基于硫平衡计算工艺理论单质硫产量的方法是可信的。