探索面向高排放标准的高效污水生物脱氮技术一直是污水处理领域的热点问题,厌氧氨氧化（Anammox）作为一种高效节能的污水生物处理技术受到了广泛关注。然而,城市污水低NH4+-N、高COD的特点对主流Anammox的稳定实现提出了巨大的挑战。全程氨氧化（Comammox）是通过一类硝化菌群独立完成从氨氮到硝酸盐氮的全程氧化过程。Comammox菌分布广泛,对氨的亲和力很高,适宜生长在寡营养和低溶解氧环境条件。本研究针对低氨氮城市污水,利用Comammox和Anammox菌群共存特性,试图构建一种基于Comammox和Anammox耦合的城市污水主流一体化脱氮新工艺。（1）采用低氧序批式生物膜反应器（SBBR）,以模拟生活污水（氨氮:50mg/L）为进水,采用普通活性污泥作为种泥,经过59个周期成功启动Comammox和Anammox。高通量测序结果显示Nitrospira和Candidatus Brocadia是系统的优势菌属,进一步通过功能基因扩增子测序证实了Comammox Nitrospira的存在,这表明反应器已经成功实现Comammox和Anammox功能菌优势共存。（2）探究了关键运行参数对Comammox-Anammox耦合工艺处理效能的影响。在不同p H（6.5-8.5）条件下,反应器在p H为7.5时脱氮效能最高,总氮去除率达82.19%。三维荧光和红外光谱发现腐殖酸和富里酸类物质的存在有利于脱氮效能的提升。微生物群落分析显示在最佳p H下,Comammox菌相对丰度达2.6%,Anammox菌属Candidatus Brocadia相对丰度达到最高,为3.20%;在不同溶解氧（DO:0.2-1.3 mg/L）条件下,当DO为0.5mg/L时反应器脱氮效能最佳,氨氮和总氮去除率分别为100%和93.63%。微生物群落分析和宏基因组测序的分析结果证实了Comammox和Anammox的共存,相对丰度分别为4.55%和1.35%;进水氨氮浓度（40-160 mg/L）对耦合脱氮工艺影响较大。随着氨氮浓度提高,系统脱氮去除率由93.1%降至84.3%且N2O释放量显著增高,这表明高游离氨可能导致Comammox菌群结构发生变化,进而影响脱氮途径。（3）对Comammox-Anammox耦合系统处理实际城市污水的可行性进行了探究。在30℃、不同水力停留时间HRT（12-36 h）条件下,此工艺均能获得优异的COD去除和脱氮效果,出水TN＜5mg/L,远优于城市污水处理厂一级A排放标准且最高TN去除负荷达0.121kg TN/m~3·d。宏全基因组分析表明Candidatus Nitrospira nitrosa、Nitrospira sp.UW-LDO-01、Nitrospirasp.SG-bin1和Candidatus Nitrospira nitrificans是Comammox优势菌种,而Candidatus Brocadia caroliniensis、Candidatus Brocadia sapporoensis和Candidatus Brocadia sp.UTAMX1是Anammox优势菌种,此外,还发现了大量的短程反硝化菌种（Thauera sp.K11、Thauera sp.D20和Thauera terpenica）,这些微生物优势共存证明了系统中同步发生全程氨氧化、短程反硝化和厌氧氨氧化,进而实现高效脱氮。本研究结果有望为现有城市污水主流脱氮提供一种可替代的工艺选择,能够符合高排放标准和高能量中和率的未来可持续型城市污水处理厂发展要求。