厌氧氨氧化菌具有世代周期长(11d)、增殖速度缓慢、难以实现高生物浓度等缺点，直接导致厌氧氨氧化反应难以启动。因此，为缩短厌氧氨氧化反应器启动时间，本实验室自2003年起以火山岩生物滤柱为反应器启动厌氧氨氧化，其良好的截留能力大大缩短了反应器的启动时间，但是在长时间的运行过程中发现，厌氧氨氧化生物滤柱由于滤料间微生物的生长以及杂质的积累会出现堵塞现象，反应器进水量减小，微生物因得不到足够的基质而死亡，最终导致反应器的崩溃。同时，厌氧氨氧化颗粒污泥具有沉降性能好、污泥含量高等优点。因此，本课题同时考虑填料对污泥的截留作用和颗粒污泥的优点，采用改良型UASB作为反应器，培养厌氧氨氧化颗粒污泥，具体研究内容如下:　　生物膜反应器中的载体具有吸附作用，使微生物粘附在其表面形成一定厚度的生物膜，从而保证了较好的生物滞留性，减少了污泥流失，有利于厌氧氨氧化反应器的的快速启动。因此，本试验采用改良型UASB即在反应器上部添加聚乙烯辫带式填料，形成生物膜反应区，强化生物滞留作用，减少污泥流失，下部形成活性污泥区，经过高基质(NH4+-N=170 mg/L、NO2--N=230 mg/L)、变基质(NH4+-N=100～170 mg/L、NO2--N=130～230 mg/L)、低基质(NH4+-N=55 mg/L、NO2--N=78 mg/L)三个运行阶段，经过155d即实现了颗粒化并稳定运行，170d时反应器处理负荷达到7.11 kgN/m3/d，厌氧氨氧化颗粒污泥的平均粒径达到1.35mm，大大缩短了颗粒污泥的培养时间，并提高了反应器的处理能力。　　对运行过程中不同水力条件下反应器运行效果、颗粒污泥形态影响进行了探索，并对不同范围粒径的处理能力进行考察。试验结果表明:断面滤速小于14.50m/h时，处理效果维持稳定，随着断面滤速的增大，颗粒污泥的粒径逐渐增大，且在每个断面滤速下，粒径先增长后趋于稳定;断面滤速增至18.70m/h时，颗粒污泥结构破碎，粒径减小，导致反应器处理能力下降。水力剪切力小于0.067 Pa时，会促进颗粒污泥的形成;当水力剪切大于0.078 Pa时，会对颗粒污泥造成破碎，导致污泥粒径减小;当厌氧氨氧化颗粒污泥的粒径范围处于0.50-1.00 mm时，颗粒污泥的处理能力最强为0.786 kgN/kgVSS/d，当颗粒污泥的粒径大于1.00mm时，厌氧氨氧化颗粒污泥的处理能力基本不变。由此可见，反应器的处理能力对断面滤速的变化具有一定的适应能力。　　通过对上述试验进行研究，很好的解决了厌氧氨氧化火山岩生物滤柱在运行过程中出现的易堵塞、崩溃的问题，并成功的研究了断面流速与反应器运行效果的影响及厌氧氨氧化颗粒污泥形态的变化，找出了处理效果最佳的厌氧氨氧化颗粒污泥的平均粒径，为厌氧氨氧化工艺的实际应用和发展提供了基础数据和技术支持。