随着城镇生活污水排放标准的日益严格,现有城市污水处理厂普遍面临提标改造的挑战,较多污水处理厂采用三级脱氮工艺降低出水中氮素含量.本研究以磁混凝预处理后的生活污水为研究对象,采用厌氧氨氧化工艺作为三级脱氮工艺,构建含有生物膜和絮体污泥的UASB反应器,处理A/0(二级生化单元)出水,研究串联、分流进水以及回流等条件下系统的脱氮及有机物去除性能,并通过微生物群落分析揭示各阶段的菌群结构变化.结果表明,当UASB串联A/0时,系统出水氨氮、TN和COD分别为1.21、10.02和30.00 mg·L-1.当进水分流比为15％时,提升了UASB的脱氮速率(从0.04升高至0.06 kg·m-3·d-1),UASB分别贡献了系统TN、NH4+-N和COD去除总量的23.4％、20％和20.7％,当系统出水回流到A区时,能进一步降低出水污染物浓度,NH4+-N仅为1 mg-L-1,TN为12.03mg·L-1.微生物群落结构分析结果表明,在A/0反应器内Proteobacteria为主要菌门,UASB内Planctomycetes门实现富集,生物膜中Planctomycetes丰度为1.93％～8.39％,厌氧氨氧化细菌(以Candidatus Kuenenia为代表)在生物膜和污泥絮体中丰度分别为0.77％～2.19％和0.01％～1.49％.本研究结果表明,基于厌氧氨氧化的三级脱氮工艺能够实现生活污水的深度脱氮,在不增加曝气与碳源投加成本的同时高效去除氨氮、总氮,可为城市生活污水处理厂改造升级提供技术支撑.