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目前，部分亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation-anaerobic ammonium oxidation，PN-ANAMMOX)两级工艺与单级工艺的研究均集中在高氨氮废水处理方面，对于低氨氮废水，特别是能耗大户常温城市生活污水的研究报道非常少。因为，生活污水中大量COD的存在，使得两级工艺中部分亚硝化反应器内异养菌大量增殖，富集的自养菌被淘洗出反应器，亚硝化功能降低，不能为后续厌氧氨氧化工艺提供稳定合适比例的进水;使得单级工艺中自养菌活性降低，尤其是ANAMMOX菌，进而TN去除率下降，脱氮反应向全程硝化反硝化转化。所以，本文以低氨氮生活污水为最终处理基质，分别对常温生活污水下PN-ANAMMOX两级工艺与单级工艺稳定运行的可行性进行研究，并对比分析二者的处理效果，为PN-ANAMMOX工艺在城市污水厂中的应用提供技术支持。 为解决两级工艺的脱氮难点即亚硝化反应器内自养菌易流失，亚硝化工艺启动快却易崩溃的问题，本实验采用可以对泥水进行高效分离，实现自养菌富集和截留的膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)进行常温生活污水部分亚硝化稳定运行的研究。结果表明，在常温MBR中，高氨氮低DO快速启动亚硝化后，逐步降基质，引入生活污水，控制HRT为8.0h，曝气量为0.35L/min时，成功实现出水亚氮与氨氮比为1.2左右，出水COD为50mg/L以下，浊度为1NTU以下;同时，以生活污水MBR部分亚硝化出水为进水，SBR厌氧氨氧化反应器出水氨氮、总氮、COD平均值分别为0.88mg/L、7.16mg/L、28.4mg/L，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。可见，采用MBR反应器可以实现常温生活污水部分亚硝化的稳定运行，为后续厌氧氨氧化工艺提供合适比例进水，进而实现两级PN-ANAMMOX工艺的稳定运行。 为解决单级工艺的脱氮难点即TN去除率最高仅为89％的限制及高COD对ANAMMOX活性的抑制作用使得单级工艺不能稳定运行的问题，本实验提出以密度大、强度高、结构稳定、耐冲击负荷强的好氧颗粒污泥的方法进行单级同时亚硝化厌氧氨氧化反硝化(simultaneous partial nitrification，Anammox and denitrification，SNAD)工艺常温生活污水的稳定运行研究。采用SBR反应器，高温高氨氮下通过两种方式培养SNAD颗粒污泥，R1为由CANON活性污泥接入生活污水直接培养SNAD颗粒污泥，R2为由CANON活性污泥培养成CANON颗粒污泥后引入生活污水培养SAND颗粒污泥。结果表明，在SBR高温高氨氮下，R1培养的颗粒污泥相对于R2培养的颗粒污泥时间更快、粒径更大，且R1平均TN去除率为89.4％，大于R2的87.5％;降低氨氮基质，降低温度，发现常温低氨氮生活污水下R1、R2出水TN、COD浓度分别为9mg/L、11mg/L与32mg/L、37mg/L，均满足城市污水排放一级A标准，此时，R1颗粒平均粒径为960μm，R2颗粒平均粒径为770μm;通过模型计算分析发现，R1、R2自养脱氮均处于优势生态地位。可见，采用颗粒污泥法可以实现常温生活污水SNAD工艺的稳定运行，且接种CANON活性污泥直接培养的SNAD颗粒污泥中AOB菌、ANAMMOX菌、反硝化菌耦合效果更好，TN去除率更高。 对常温生活污水两级工艺与单级工艺处理效果进行对比，发现两级工艺出水氨氮浓度、总氮浓度、COD浓度较低，但存在MBR膜污染问题，且需考虑pH的影响;而单级工艺占地小、处理效率高，但对温度及DO变化较为敏感。