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厌氧氨氧化工艺具有脱氮效率高、无需外加碳源、处理能耗低等优点,在处理高氨氮废水上有广阔的应用前景。然而,厌氧氨氧化反应器普遍存在容积负荷低、运行稳定性差和污泥保留能力弱等问题。新型厌氧氨氧化附着膜膨胀床（AAFEB）反应器不仅能实现高的容积负荷,而且反应器能自发形成高性能颗粒污泥,表现出很好的应用潜力。但在处理高氨氮废水时,AAFEB反应器会出现失稳的现象,造成系统崩溃。首先,通过考察不同进水基质浓度和容积负荷条件下AAFEB反应器处理高氨氮废水的脱氮性能,分析基质降解动力学和化学计量关系,结合稳定期和失稳期基质浓度空间分布规律和颗粒污泥特征,解析AAFEB反应器的失稳机制。其次,研究了出水回流、进水基质比和进水p H值实时调节的控制策略对避免反应器出现基质自抑制的有效性,提出了实现反应器长期稳定运行的优化控制策略;通过考察反应器中的颗粒污泥特性,解析了强化羟基磷灰石形成对污泥颗粒化的促进机制。最后,建立了一套两段式短程硝化/厌氧氨氧化工艺用于处理高氨氮废水,研究了短程硝化的调控策略,考察了两段式工艺的脱氮性能。主要研究内容和结论如下:（1）通过考察AAFEB反应器失稳期基质氮的去除和分布特征,发现游离氨（free ammonium,FA）和游离亚硝酸（free nitrite acid,FNA）的同步抑制引发了反应器失稳。在抑制初期,高进水浓度值和高p H环境诱发了底层污泥的FA抑制;当抑制发生后,基质去除率大幅下降（99%→80%）,导致出水大量NO2--N剩余（185.5 mg N/L）以及p H降低（8.5→7.8）,继而又引发FNA抑制。（2）通过考察AAFEB反应器在不同进水磷浓度下的颗粒污泥特征,低进水磷浓度下会出现严重的颗粒污泥上浮现象,从而造成反应器主体污泥损失并堵塞回流管,继而引发反应器失稳;而提高进水磷浓度（46 mg P/L）能有效促进羟基磷灰石的形成,从而显著改善颗粒污泥的沉降速度（>200 m/h）,避免浮泥的发生。（3）研究了出水回流、进水基质比(NO2--Ninf/NH4+-Ninf)和进水p H实时调节对保持反应器稳定运行的作用。出水回流通过稀释高浓度进水（1667 mg N/L）,使反应器进水口基质浓度不超过112±8 mg N/L;而进水基质比和进水p H实时调节,进一步降低了底部污泥层FA和FNA抑制的发生。综合采用三种调控策略,实现AAFEB反应器以16.7 kg N/m3/d的容积负荷长期稳定运行。（4）考察AAFEB反应器内的颗粒污泥特征并分析强化羟基磷灰石的形成对污泥颗粒化的促进作用。结果表明,强化AAFEB反应器内羟基磷灰石的形成促使产生了具有高生物富集量（61.4 g VSS/L）、合理的粒径分布（1.42±0.60mm）和高沉降速度（287 m/h）的颗粒污泥,同时加速了污泥颗粒化进程。（5）建立了一套两段式短程硝化/厌氧氨氧化工艺用于高氨氮废水处理,过程通过高FA浓度（11.5±2.5 mg N/L）和多因素联合抑制亚硝酸盐氧化菌（nitrite oxidizing bacteria,NOB）的方法分别实现了短程硝化系统的启动和稳定运行,最终短程硝化段的容积负荷达到2.4 kg N/m3/d,两段式系统的总氮去除率达到92.3±1.6%。