生活污水传统处理方法,需要大量能源和物质的输入。探究低能耗、低物质输入和低污泥产率的新型生活污水处理工艺,对于生态环境保护具有重要意义。本研究构建了“厌氧-短程硝化-厌氧氨氧化”体系处理生活污水,通过厌氧反应器去除污水中大部分有机物,而后的短程硝化反应器将污水中的氮污染物实现半量短程硝化,最后进入厌氧氨氧化反应器完成氮的去除。本论文分别研究了厌氧、短程硝化、厌氧氨氧化反应器的启动条件和运行效果。在各个工艺单元启动成功后将其相连,以模拟生活污水为处理对象,研究了污水处理新体系对于化学需氧量（COD）的处理效果,探讨了短程硝化工艺类型选择对系统稳定性的影响,分析了不同曝气量和水力停留时间对系统脱氮效率的影响,考察了系统污泥减量化效果,探索了系统稳定运行与崩溃期间微生物多样性和微生物群落结构特点。主要结论如下:（1）本文首先研究了亚硝化菌的培养方式,分别在曝气生物滤池和序批式反应器中驯养亚硝化菌。使用曝气生物滤池培养短程硝化污泥,尽管能有较高氨氮（NH3-N）转化率,但难以实现亚硝态氮（NO2--N）积累。硝化污泥在序批式反应器中经48 d培养,在进水NH3-N为150 mg/L,水力停留时间（HRT）为24 h,35℃条件下,NH3-N去除率可达74.7%,NO2--N积累率可达86.6%,且在50 mg/L的低氨氮负荷下可保持稳定短程硝化。短程硝化污泥培养成功后,耗时22 d,成功在曝气生物滤池中挂膜。最终确定在HRT为8 h,溶解氧为0.1～0.6 mg/L时,实现半量短程硝化,NO2--N积累率为89.4～93.2%。（2）在反应器分别启动成功后,本论文基于两个短程硝化系统,分别构建厌氧-生物膜法半量短程硝化-厌氧氨氧化系统和厌氧-活性污泥法半量短程硝化-厌氧氨氧化系统处理生活污水。实验表明,基于生物膜法的系统在稳定运行约70 d后,短程硝化逐渐无法维持,导致厌氧氨氧化进水比例失调,最终出水总氮（TN）浓度升高。基于活性污泥法的系统在实验过程中,始终能保持较为稳定的短程硝化,最终出水COD平均为26.6 mg/L,NH3-N平均为0.2 mg/L,TN平均为2.1 mg/L,平均脱氮率为95.7%,最大平均容积氮去除速率为0.15kg N/（m~3·d）。（3）厌氧-短程硝化-厌氧氨氧化系统剩余污泥产率约为0.033kg MLVSS/kg COD,具有良好的污泥减量化效果。本实验中约80%COD在厌氧反应器中去除,后续反应器以自养菌为优势群体,且均在较低的负荷条件下运行,系统的剩余污泥量大幅度减少。（4）短程硝化反应器稳定运行时期,变形菌门（Proteobacteria）为最大优势菌门,亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）为最大优势菌属。在其崩溃时期,Proteobacteria和Nitrosomonas丰度均有降低,且拟杆菌门（Bacteroidetes）和Denitratisoma属平均丰度增加。从短程硝化反应器稳定运行到崩溃过程中,厌氧氨氧化反应器中布罗卡地菌属（Candidatus Brocadia）丰度减小。总体而言,本研究构建的“厌氧-短程硝化-厌氧氨氧化”生活污水处理新体系,对生活污水的有机污染物和氮污染物具有良好的去除效果。该体系运行低能耗,自养反硝化不需要额外碳源,且厌氧耦合高微生物量,系统污泥产率低,具有成为未来生活污水处理新体系重要组成的潜在可能。