绿水青山就是金山银山。面对日益突出的环境污染,自“十三五”以来党和国家高度重视,节能减排刻不容缓,建设能量中和型污水处理设施也被提上日程。同步部分硝化、厌氧氨氧化和反硝化（SNAD）工艺在ANAMMOX技术基础上解决了其在处理含氮有机废水方面的局限性,可高效低耗地实现同步除碳脱氮。本研究以ABR-MBR反应器为基础架构,搭建了AD-SNAD工艺进行生物除碳脱氮,重点探讨了该工艺启动策略、微生物表征以及处理实际生活污水的可行性,主要研究成果如下:（1）以NH4+-N浓度为50 mg·L-1的无机模拟废水作为CSTR反应器进水,固定150m L·min-1的曝气强度,基于缩短HRT、提升氨氮负荷（ALR）的方式保持DO/NH4+-Neff<0.35,在HRT为2h,ALR为0.66 kg·（m~3·d）-1时成功启动CANON工艺,达到最大73.90%的TN去除率和0.47 kg·（m~3·d）-1的总氮去除负荷。试验获得了颗粒饱满、形状规则的红棕色成熟CANON颗粒污泥,微生物中主要的AMX菌属为Candidatus Kuenenia和Candidatus Brocadia,AOB为Nitrosomonas,三者相对丰度分别为3.72%、5.28%和3.39%,此外系统中还检测出反硝化菌主要有Denitratisoma、Flavobacterium、Hydrogenophaga、Rhodobacter等,相对丰度分别为3.51%、2.45%、1.57%和1.32%。（2）以COD浓度为500 mg·L-1的生活污水为ABR反应器进水,利用逐步缩短水力停留时间（HRT）方式提升有机负荷（OLR）,在约连续运行30d、HRT为6.89 h、OLR升至1.74 kg·（m~3·d）-1时ABR启动成功,并达到平均92.25%的COD去除率;末期提升进水流量至1500 m L·h-1,此时HRT为2.75h、OLR为4.36 kg·（m~3·d）-1,COD去除率达90.85%,平均去除负荷达4.00 kg·（m~3·d）-1。（3）以成熟的CANON工艺颗粒污泥作为种泥,在低COD、低氨氮浓度进水的基础上启动MBR反应器中的SNAD工艺。在C/N比为0.5的进水中MBR-SNAD工艺成功启动;在C/N比为1.0的进水中得到最佳处理效果,TN去除率达83.28%左右,COD去除率在76.89%左右,NRR维持在0.57 kg·（m~3·d）-1。至本阶段末期,SNAD颗粒污泥粒径主要在1.0～1.6 mm,占总污泥质量分数的79.29%,高通量测序结果显示有机物的添加使系统中异养菌得到大量增殖,AMX菌属未发生变化仍为Candidatus Kuenenia和Candidatus Brocadia,相对丰度分别降至12.33%和7.40%;DNB主要菌属种类发生较大改变,但总体丰度得到提升。（4）探索ABR-MBR组合工艺处理实际生活污水的效能,结果显示本工艺可有效去除生活污水中的COD和TN,去除率分别为95.56%和73.08%,出水COD浓度和TN浓度分别在22.40 mg·L-1和13.88 mg·L-1。在本研究末期,ABR中原絮状污泥聚集形成厌氧颗粒污泥,粒径随水流方向减小,五个隔室微生物结构存在一定的相分离现象但不彻底,细菌均以Trichococcus、norank＿f＿＿Eubacteriaceae、Streptococcus、Lactococcus为主,产甲烷古菌均以Methanosaeta为主、Methanocorpusculum及Methanobacterium起辅助作用;进水改变后的MBR系统中Candidatus Kuenenia相对丰度降至3.04%,Candidatus Brocadia相对丰度降至2.97%,Denitratisoma相对丰度维持在4.38%未发生明显变化,Kouleothrix菌大量增殖。功能菌活性分析显示AOB主要分布在粒径<0.6mm的小颗粒及絮体污泥中,AMX和反硝化菌主要分布在粒径>0.6 mm的大颗粒污泥中,而NOB在二者中的分布几乎相同。