厌氧氨氧化工艺是一种新型低能耗、高效、经济的生物化学脱氮工艺技术。然而厌氧氨氧化菌对环境敏感度高、世代时间长,致使厌氧氨氧化工艺启动的周期过长,运行稳定性低,导致其应用滞缓。低强度超声处理技术可以改变微生物结构及组分、增加酶活力、加速细胞生长,已经在微生物领域广泛应用。本试验通过UASB反应器使用接种成熟污泥快速启动厌氧氨氧化反应器,通过提高进水基质浓度和减小水力停留时间来增大反应器的容积负荷。最后采取逐渐降温的方式使其在15℃的低温条件。通过批式试验,使用不同参数的低强度超声波对污泥进行处理探究污泥的活性、沉降性能、胞外聚合物、粒径大小等多方面因素,最后通过响应曲面法优化得到最佳超声参数。采用得到的最佳超声参数进行了长达80天的连续流实验探究污泥的活性、沉降性能、胞外聚合物、粒径大小等因素,最后探究了超声处理影响能持续的时间,确定了最佳超声间隔。也提出了适应于不同阶段厌氧氨氧化污泥的最佳超声处理参数、处理周期的试验计算方法。论文取得了一些创新性的实验结果,主要包括:(1)动态连续流试验发现,在低温15℃下,各形态氮的去除大幅降低,其中氨氮的去除率为65%,亚硝态氮的去除率为80%,TN去除率为70%。颗粒污泥的含水率逐渐变小;颗粒污泥的沉降能力也由46.57m·h-1降到39.6m·h-1;絮凝性也明显变差。污泥的胞外聚合物EPS含量有所增加,污泥的粒径增大。(2)低温15℃条件下,适当的超声强度可以激活厌氧氨氧化活性,超声时间也可以激活厌氧氨氧化菌活性,过高强度的超声或者是处理时间过长会抑制厌氧氨氧化活性;低温下超声强度与超声时间的合适组合会加快厌氧氨氧化反应。而过量的辐照会引起细胞的损伤。通过响应曲面法,超声功率为0.35w/cm2、超声时间4min时污泥的SAA为77g/g VSS/d反应周期内活性较未处理时提高了49%,并提出了确定最佳超声参数的方法。(3)第一次连续实验仅仅维持了30d。超声波对反应器起了副作用。总结原因发现了超声处理周期的重要性,给出了测算最佳周期的方法。在最佳周期选为6d时进行长达80d的连续流实验。R1和R2的亚硝酸氮去除率分别达到89.0%和92.3%,氨氮去除率分别达到90.0%和93.3%。过程中EPS含量逐渐增多,SVI增大沉降性能下降,污泥粒径变大,但是整个反应器的脱氮效能确有提高。总之本次实验探究中,合适参数的低强度超声波提高了低温下(15℃)ANAMMOX的活性。