相较于传统硝化反硝化脱氮技术,厌氧氨氧化（anammox）工艺是目前具有广泛应用前景且高效节能的新型生物脱氮技术。然而,由于厌氧氨氧化菌（AnAOB）增殖缓慢,严重制约了anammox工艺的工程应用。因此,如何在工艺中维持AnAOB的丰度是发展anammox工艺的关键,其中采用生物填料固定AnAOB是维持其丰度的主要手段之一。因此,针对AnAOB的特性开发高富集效率生物填料是问题的关键。基于上述考虑,本研究论文根据AnAOB的荷电性,提出使用金属盐溶液进行改性制备荷正电赤泥基填料,以达到增强AnAOB亲和性的目的,并对AnAOB在荷正电赤泥基填料表面附着行为机理进行研究。主要结论如下:（1）厌氧氨氧化反应器经过425 d的启动和运行TN负荷最高提升至1.280kg-N/m~3/d,通过宏基因组全基因测序分析可知反应器内形成了以Candidatus Kuenenia和Candidatus Brocadias为主的AnAOB群落,为荷正电赤泥基填料负载AnAOB提供接种菌来源以及富集场所。（2）通过正交实验和单因素实验确定赤泥基填料（RMGA）的最佳制备条件:焙烧温度为1080℃,焙烧时间80 min,赤泥、木屑和膨润土配比为86:10:4。在RMGA的基础上采用非均相凝聚法制备氯化铁赤泥基填料（RMGA-Fe）和微生物促进剂改性赤泥基填料（RMGA-MA）。RMGA、RMGA-Fe和RMGA-MA在pH=7时的Zeta电位分别为-0.533 mV、1.86 m V和9.01 m V,完成了RMGA的荷正电改性;BET分析比表面积分别为0.373 m~2/g、5.038 m~2/g和0.728 m~2/g;模拟填料运行过程的重金属浸出实验表明改性前后填料经过20 h浸出As、Cd、Ni、Pb、Cr和Cr（Ⅵ）其浓度均低于《污水综合排放标准GB 8978-1996》检出限值。（3）填料的氮去除速率实验结果表明,本研究制备的RMGA、RMGA-Fe和RMGA-MA填料相较于市售K3填料的氮平均去除速率分别提升24.4%、175%和40.3%,可见改性前后的赤泥基填料均具有高于市售填料的氮去除速率,具有较好的工程应用前景。同时RMGA-Fe和RMGA-MA的氮平均去除速率较RMGA提高122.8%和86.6%,即荷正电改性有助于提高赤泥基填料的氮去除速率。（4）结合SEM以及激光共聚焦显微镜结果解析荷正电赤泥基填料负载AnAOB的机理,AnAOB在静电吸引力作用的主导下附着荷正电的赤泥基填料表面。附着之后由于填料表面的粗糙度、比表面积增大以及铁离子、Ca2+、Mg2+等离子的存在为后续AnAOB的生长提高条件,同时随着Cr（Ⅵ）的浸出促进AnAOB的氮去除效果。