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基于自养生物脱氮工艺处理垃圾渗滤液、畜禽养殖废水、农业废水等此类高氨氮低碳特种废水相较于传统生物脱氮工艺具有很大优势。然而,目前对该工艺处理特种废水的相关研究成果主要是基于生物膜或颗粒污泥反应器中进行处理,但在目前相关研究中,发现生物膜灵活性较差,颗粒污泥对水质变化敏感等问题。为了使生物膜与颗粒污泥处理特种废水时效率最大化。本研究自主构建一种新型反应器即膨胀颗粒污泥反应床-生物膜（EGSB-BR）复合反应器,通过对颗粒污泥与生物膜的同步驯化,对人工模拟的特种废水进行处理,实现自养生物脱氮。新型EGSB-BR反应器是在膨胀颗粒污泥反应床（EGSB）的基础上发展而来的反应器,即在EGSB的三相分离器上部添加了半软性填料。因此,EGSB-BR反应器不仅具有EGSB反应器的优点-沉降性好、可容纳生物量多等,还有膜反应器适应性强、稳定性好等优点。本研究以EGSB-BR为反应器,主要研究了反应器运行过程中水质转化特征、启动过程中参数优化、污泥物性分析、微生物群落差异性对比分析,在此基础上,分析基于EGSB-BR反应器的自养生物脱氮工艺工程应用可行性。研究结果如下:通过EGSB-BR反应器启动自养生物脱氮工艺,最重要的是培养亚硝化菌及厌氧氨氧化菌,通过两者的共同作用实现氮去除。本研究运行137d,首先对影响因素在可适范围内进行调控,影响因素曝停时间比、水力停留时间（HRT）、溶解氧（DO）浓度、温度分别在2 h:1h、60 h、0.7/0.4 mg/L（曝气段/停曝段）、30℃时,系统的脱氮性能较好,总氮去除率能达到74.43%,氨氮去除率能达到99.47%,成功启动自养生物脱氮。其次对反应器内污泥进行物性分析,结果表明,经过137d运行后的污泥在形态、组成变化等方面都发生了变化,生物膜区污泥以丝状、球形菌为主,EGSB区以球形、短杆形菌为主,且EGSB区污泥平均粒径达2.12mm。同时对污泥中的功能团进行分析,发现随着自养生物脱氮的成功启动,代表荧光物质芳香族类蛋白荧光强度增强;红外波段1600cm-1左右、1400 cm-1左右吸收峰的吸收也增强,说明芳香族类蛋白及1600cm-1左右、1400cm-1左右两处吸收峰对应的蛋白质有利于EGSB-BR反应器启动运行自养生物脱氮。为了从微观角度进一步说明EGSB-BR反应器已成功启动自养生物脱氮,采用高通量测序技术从分子生物学水平对反应器启动前后的菌群结构变化进行了研究。结果表明,经过137d运行,系统内浮霉菌门（Planctomycetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）占比很大,浮霉菌门（Planctomycetes）的相对丰度由反应初期污泥中的3.22%增加至反应末期EGSB区33.36%和生物膜区的6.82%,绿弯菌门（Chloroflexi）相对丰度由反应初期污泥中的1.56%增加至反应末期EGSB区16.35%和生物膜区的6.32%。EGSB-BR复合式反应器反应后期EGSB区和生物膜区与反应前期进行对比,共监测到1个亚硝化菌属Nitrosomonas,1个厌氧氨氧化菌（AAOB）属Candidatus Brocadia,Candidatus Brocadia相对丰度由反应初期的1.83%增加至反应末期EGSB区3.7%和生物膜区4.31%。2个绿弯菌门（Chloroflexi）包括绿弯菌属norank＿o＿SBR1031、OLB12。它们均由反应初期几乎没有增加到反应末期EGSB区与生物膜区分别为11.19%、2.07%。整个过程中,厌氧氨氧化菌群落结构变化明显,EGSB-BR反应器成功启动自养生物脱氮。综上,本研究采用自主构建的EGSB-BR反应器处理人工模拟的特种废水进行处理,通过对影响因素曝停时间比、水力停留时间、温度等进行调控,在137d内成功启动自养生物脱氮工艺,总氮去除率达74.43%。在启动过程中反应器内微生物群落结构变化明显,亚硝化菌及厌氧氨氧化菌得以一定的富集。为了推广EGSB-BR复合式反应器在实际工程中的应用,将此与现有的废水处理单元进行组合,针对不同浓度的含氮废水进行不同组合,从可行性、经济性方面进行理论分析,为EGSB-BR反应器未来工程应用提供理论支撑。