作为新型生物脱氮工艺,厌氧氨氧化（Anammox）具有一步式脱氮、无需外加有机碳源、无需曝气和剩余污泥量产生较少等特点,受到科研人员的广泛关注。Anammox过程会产生一定的NO3--N,理论总氮去除率仅有80%,面对越来越严格的排放标准,一般仍需后置反硝化单元,因此近年来短程反硝化-Anammox耦合工艺成为新的研究热点,但如何维持足够生物量、保持功能菌优势,成为维持这一系统稳定运行的关键。青岛作为沿海城市,每年都会受到浒苔形成的“绿潮”影响,造成严重生态灾害,同时浒苔作为一种大型藻类,本身具有提取海藻酸和半纤维素制备成水凝胶的潜力,如利用浒苔为材料制备水处理包埋菌,在处理浒苔这种近海污染物的同时将有效解决耦合工艺功能菌流失、生物量不足的问题。因此本研究拟以浒苔为原料,将短程反硝化污泥与厌氧氨氧化污泥制备成水凝胶包埋菌,研究浒苔与高分子材料结合制备包埋菌的性能,并与其他材料进行对比研究;制备短程反硝化污泥包埋菌,并对其理化性能、传质性能及基质动力学性能进行测定;启动短程反硝化包埋菌反应器,对反应器运行的影响因素、长期运行稳定性进行研究;耦合短程反硝化与Anammox包埋菌反应器,研究一体化工艺脱氮性能、失稳后恢复策略及菌群结构变化之间的关系。主要结论如下:（1）利用水性聚氨酯（WPU）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）及浒苔为包埋材料均成功制备水凝胶颗粒,其中浒苔-WPU包埋颗粒具有良好的空间结构与机械性能,浒苔-WPU包埋颗粒内的有效扩散系数（De）值为1.2456×10-8 m~2·s,有利于基质的传递,保证生物活性。通过对浒苔-WPU包埋颗粒短程反硝化动力学拟合研究表明,包埋颗粒的最大反应速率1.4405 d-1,饱和常数为27.14 mg·L-1,具有较好的动力学参数,适合在水处理工艺中长期使用。（2）以性能良好的反硝化污泥制备包埋菌颗粒,通过90 d的驯化培养,亚硝态氮（NO2--N）积累率可达80.75%左右,硝态氮（NO3--N）去除率高达98.52%。本研究表明,在短程反硝化反应器启动阶段,不同初始进水COD和NO3--N浓度是影响NO2--N积累率的重要影响因素。此外,当碳氮比（C/N）为3时,系统具有较好的短程反硝化性能;在随后80 d连续流长期运行实验中,系统短程反硝化性能保持稳定,NO2--N积累率维持在68%左右,NO3--N去除率接近100%,同时包埋颗粒没有出现大量破碎的现象,表现出良好的机械强度和溶胀性能,因此判定浒苔-WPU包埋颗粒可以在污水处理中长期使用,并能有效保持生物量维持系统稳定运行。（3）通过改变进水NH4+-N、NO3--N以及COD浓度,探究不同污染负荷下短程反硝化-Anammox包埋一体化工艺脱氮性能。实验结果表明,在低、中,高三种负荷的情况下以包埋菌为主体的一体化工艺均能逐渐适应,保持良好的脱氮性能,并且系统中Anammox菌一直维持较高的活性。系统失稳后的恢复实验表明,一体化工艺中Anammox活性首先恢复,系统转化为Anammox为主的脱氮体系。高通量结果表明,随着系统脱氮性能的恢复,浮霉菌门（Planctomycetes）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度增加,Candidatus＿Brocadia为系统检测出的典型厌氧氨氧化菌属,丰度由0.19%增加至16.36%,最后通过功能预测分析发现恢复后的厌氧氨氧化系统能量代谢能力增强。因此,包埋固定化短程反硝化-Anammox一体化工艺具有良好的脱氮性能和失稳恢复性能。