近年来,水体氨氮污染问题日益突出,对生态环境和人类健康产生了不利的影响。因此,开发新型脱氮技术变得尤为重要。厌氧氨氧化（ANAMMOX）技术是目前具有广泛应用前景且高效节能的新型生物脱氮技术。然而,该技术的瓶颈问题是厌氧氨氧化（anammox）菌生长缓慢且生长条件苛刻,以至于严重制约了ANAMMOX工艺的发展和应用。因此,实现anammox菌的快速富集是发展ANAMMOX技术的关键。鉴于此,本文将细胞固定技术和生物膜载体技术相结合,首先利用细胞固定技术对厌氧氨氧化混培物进行预培养以获得悬浮态anammox菌的富集培养物,然后再将其作为基于新型玄武岩纤维（BF）填料的ANAMMOX反应器的接种污泥,通过与无纺布填料相对比,考察新型BF填料对于快速富集anammox菌的可行性,并通过基质去除动力学模型和基质抑制动力学模型考察基于BF填料的ANAMMOX反应器的脱氮性能。本研究的主要内容和结果具体如下:（1）基于细胞固定技术的悬浮态anammox菌的预培养采用海藻酸钠（SA）对厌氧氨氧化混培物进行包埋固定,对SA固定化厌氧氨氧化凝胶小球进行预培养以获得悬浮态anammox菌的富集培养物,并将其作为启动ANAMMOX反应器的接种污泥。结果表明,经过17天的预培养,SA固定化厌氧氨氧化凝胶小球内部的anammox菌的16S rRNA基因拷贝数由2.74×10⁶copies/gel-bead增至1.32×10⁷ copies/gel-bead,实现了悬浮态anammox菌的快速增殖。（2）基于伞状BF、垫状BF和无纺布填料的ANAMMOX反应器对anammox菌的富集效能研究将无纺布、垫状BF和伞状BF填料填充至ANAMMOX反应器内（依次命名为WFB、DBF和SBF反应器）,通过与无纺布填料作对比,考察填充新型BF填料的ANAMMOX反应器内的脱氮性能和anammox菌的富集效果,探究新型BF填料在富集anammox菌方面的优势。结果表明,三个反应器均实现了成功启动且具有较好的脱氮性能,SBF、DBF和WFB反应器内anammox基因拷贝数分别为3.59×10¹⁰ copies/g dry·sludge、3.33×10¹⁰ copies/g dry·sludge和2.87×10¹⁰copies/g dry·sludge,优势菌属均为Candidatus Kuenenia。所以SBF反应器内富集的anammox菌浓度更大。因此,与无纺布填料相比,BF是一种高效环保且适用于富集anammox菌的填料。（3）基于伞状BF、垫状BF和无纺布填料的ANAMMOX反应器内反应动力学研究采用不同基质去除模型和基质抑制模型分别对SBF、DBF和WFB反应器内的基质去除动力学和基质抑制动力学特性进行探究。结果表明,修正的Stover-Kincannon模型和Haldane模型分别适合描述反应器内基质去除动力学和基质抑制动力学特性。修正的Stover-Kincannon模型拟合结果中SBF反应器的U_max和K_B最大,Haldane模型拟合结果中SBF反应器的NH₄⁺-N抑制常数K_i最大,但三个反应器的NO₂^--N抑制常数K_i差异不大。因此,SBF反应器具有最佳的脱氮潜能,在NH₄⁺-N抑制方面具有更高的抑制浓度,但在NO₂^--N去除方面不具备明显优势。