各类含氮废水中,含较低氮浓度尾水的高效低碳脱氮一直是水处理领域的重点和难点。厌氧氨氧化（ANAMMOX）作为一种低碳低能耗的新型生物脱氮技术,受到了大量学者的研究和关注。本研究围绕在低氮浓度尾水的ANAMMOX处理中脱氮效率低、稳定性差、环境抗性差以及实际废水存在有机物干扰等问题,采用两级升流式厌氧生物膜反应器,考察两级ANAMMOX工艺处理低氮浓度尾水实现深度脱氮的可行性,分别研究了Fe2+、有机物以及Fe2+耦合有机物对两级ANAMMOX反应器脱氮效能的影响特性,并分析了不同运行条件下的反应器微生物群落结构变化,以期为基于Fe2+和有机物促进ANAMMOX在低氮浓度尾水中的高效脱氮提供理论支持。主要得出以下结论:（1）通过接种成熟的ANAMMOX污泥启动两级串联ANAMMOX反应器,运行18 d后成功启动,稳定运行阶段,在进水总氮（TN）浓度为150 mg·L-1时,两级ANAMMOX工艺总氮去除率（NRE）可达75.29%。通过缩短水力停留时间（HRT）的方式提升反应器的负荷以富集厌氧氨氧化菌（An AOB）,当进水总氮容积负荷（NLR）升至0.62 kg·m-3·d-1,系统出水水质开始恶化,NRE最终下降到66.25%。（2）Fe2+影响试验证明,最佳进水Fe2+浓度为10 mg·L-1,此条件下NRE可达81.71%,第一级ANAMMOX反应器（R1）污泥胞外聚合物（EPS）含量比对照组(未投加Fe2+时)高出25.87%,亚铁血红素含量提升了112.78%。批次试验结果表明Fe2+浓度为10 mg·L-1时的比厌氧氨氧化活性（SAA）最高,比对照组提升了2.6倍,而20mg·L-1Fe2+对ANAMMOX菌活性有明显抑制,其SAA仅为对照组的38%。q PCR结果表明,适量Fe2+的投加能够有效增加An AOB在微生物菌群中的占比,良好的厌氧氨氧化菌保留率可能是系统ANAMMOX反应增强的关键。（3）有机物影响试验证明,进水COD浓度为40 mg·L-1时,系统脱氮性能促进程度最大,平均NRE可达90.02%。当COD浓度升至60 mg·L-1时脱氮性能开始下降。Fe2+耦合有机物试验发现,当10 mg·L-1Fe2+耦合40 mg·L-1COD时对R1中ANAMMOX反应促进作用最大,两级处理后NRE可达93.11%,此条件下污泥EPS和亚铁血红素含量有明显提升。COD耦合浓度为60 mg·L-1时,由于反硝化作用的增强以及第二级ANAMMOX反应器（R2）的进一步脱氮能力,两级反应器协同效果最佳,平均NRE为94.11%。当COD浓度升至100 mg·L-1时脱氮性能下降。SEM结果表明,Fe2+耦合有机物作用下,反应器内污泥形态结构趋于稳定。（4）高通量测序结果表明,适量Fe2+能够有效增加ANAMMOX菌的丰度,其中进水Fe2+浓度为10 mg·L-1时,R1和R2中Candidatus Kuenenia的相对丰度分别从对照组的3.83%和3.09%升至16.18%和4.22%。此外,有机物的投加提升了拟杆菌门（Bacteroidetes）和变形菌门（Proteobacteria）和的丰度,但降低了浮霉菌门（Planctomycetes）的丰度,COD浓度升至60 mg·L-1时,具有反硝化功能的Denitratisoma菌属和Thauera菌属的相对丰度有明显上升。