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在处理含氮废水上，厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation，简称ANAMMOX）比传统的硝化—反硝化工艺更经济高效。其最大的特点是，将氨氮（NH4+-N）和亚硝氮（NO2--N）转变为氮气（N2），而不需外加氧气和碳源。液固流化床反应器可有效地减少内外扩散限制对底物扩散的影响。而易于流化的多孔聚乙烯醇（PVA）颗粒的选用，既有助于生物生长，同时可以有效的减少能量消耗。本文对ANAMMOX流化床反应器的性能进行实验与数值模拟进行研究，应用PVA颗粒作为ANAMMOX菌的生物挂膜填料，建立两相流化床（FBR）生物膜反应器，进行脱氮工艺研究。实验结果表明：总氮（T-N）、亚硝氮（NO2--N）去除率和硝氮（NO3--N）产率与氨氮去除率之比为1．86：1．02：0．16。由于含有ANAMMOX菌，PVA颗粒的颜色由白色变为棕红色。应用变性梯度凝胶电泳法可检测到两种ANAMMOX菌KSU-1序列和KU-2序列，并以KSU-1序列为主；水力停留时间为9～16小时，氨氮、亚硝氮和硝氮去除率分别为81％、92％和75％。氨氮、亚硝氮和总氮去除速率分别增加到0．71kgN／（m3·d）、0．77kgN／（m3·d）和1．35kgN／（m3·d）。同其他类型废水处理反应器（如固定床和以普通填料的流化床生物膜反应器）相比，无论是在NO2--N去除上，还是在NH4+-N去除上，均优于上述两种方法，而且去除效果稳定。本文建立了ANAMMOX流化床反应器的反应机理模型和人工神经网络模型。通过模型模拟和实验结果比较表明，内外扩散限制同时存在时的总体有效系数ηDf随液相主体浓度变化，内外扩散限制仅在底物浓度低于0．01g／L时对生物反应有影响。这说明对比生长率很低的ANAMMOX菌而言，内外扩散的限制对反应的影响较小。ANAMMOX流化床反应器的反应机理模型和人工神经网络模型的模拟值与实验值的误差在20％以内。本文应用ANAMMOX菌的双底物生物反应动力学模型，对PVA颗粒作为填料的流化床反应器进行模型建立和数值模拟。该模型不但考虑到了传质的限制和流化床的反应动力学特性，而且考虑生物膜的实际增长方式。本文提供的模型为描述流化床的特性提供了一般的方法。同时由于考虑到了剥离效应的影响，本文提供的数学模型不但可以预测PVA颗粒中的生物密度，也可以对液相主体中的生物密度进行预测。本文为ANAMMOX流化床反应器的工业化应用提供了科学依据。