厌氧氨氧化工艺具有能耗低、无需添加有机碳源、污泥产量少等优点,广泛应用于高氨氮废水脱氮。厌氧氨氧化工艺可以分为分步式和一步式两类工艺。一步式工艺所有反应在一个反应器内实现,可以极大地降低基建成本,它在老龄垃圾渗滤液的脱氮处理中具有广泛的应用前景。本研究采用外形结构一致的一体式反应器,构建了两套新型一步式自养脱氮反应器,即组合式活性污泥-半固定生物膜反应器（Integrated Semi-Fixed Activated Sludge reactor ISFAS）,和多级连续流固定床反应器（Multiple Continuous Fixed Bio-film reactor MCFBR）。探究了两套反应器应用于老龄垃圾渗滤液脱氮处理的可行性,为其工程化应用及推广提供理论依据。采用人工配水对两套反应器进行启动,通过工况的调整,最终两套反应器都实现了良好的自养脱氮效果,ISFAS反应器总氮去除率80%,低于MCFBR反应器的90%。在处理老龄垃圾渗滤液阶段,MCFBR反应器最终达到了95%的总氮去除率和0.18kg N/m~3·d总氮去除负荷。而ISFAS反应器从启动阶段就出现了硝态氮积累问题,导致总氮去除率只有70%和0.1kg N/m~3·d总氮去除负荷。研究结果表明,MCFBR反应器实现了自养脱氮与反硝化作用的耦合,提高了总氮的去除率,也避免了硝态氮积累问题。DO控制失败、反应器结构的不合理以及污泥活性的不搭配是ISFAS反应器失稳的主要原因,MCFBR反应器能很好地解决这些问题,更加适合一步式工艺的运行。分析ISFAS反应器污泥在运行不同阶段的EPS含量与组成,当微生物面对更低稀释比例的老龄垃圾渗滤进水时,会产生更多的EPS来抵御不利环境。通过投加抑制剂联氨和高浓度游离FA等调整措施,可以缓解ISFAS反应器出水硝态氮积累问题,ΔNO3--N/ΔNH4+-N从0.2降至0.15。在MCFBR反应器工况调整中,出水回流和延长HRT等调控措施是缓解老龄垃圾渗滤液中的毒害成分对微生物活性抑制的有效手段。MCFBR反应器微生物群落结构分析表明,拟杆菌门（Bacteroidete）、绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）在系统中丰度较高。厌氧氨氧化菌属主要是Candidatus Jettenia,Candidatus Brocadia。AOB菌属Nitrosomonas在MCFBR好氧腔室里的丰度高于NOB菌属Nitrospiraceae,保证了短程硝化的稳定进行,其中还在前置厌氧区发现了反硝化菌属Truepera,它可以对垃圾渗滤液中某些毒害成分进行降解,在反应器前端形成了天然的缓冲区。MCFBR反应器中间腔室的物种丰富度最高,改性与未改性填料之间的物种丰富度并无太大差异。