部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺（PN-ANAMMOX,PN/A）作为能源自给型工艺是当下污水处理研究的热门方向,相对于传统硝化-反硝化工艺以及亚硝化-反硝化工艺,单级PN/A工艺节省碳源、曝气,产泥量少且不需要设置污泥回流。本文以室温培养的单级PN/A颗粒污泥为对象,基于颗粒污泥的全自养脱氮工艺,研究在低温条件下处理低浓度氨氮废水的脱氮效能及微生物群落结构。在（15±1）℃条件下,维持氨氮负荷在1.29 kg·（m~3·d）-1,进水氨氮质量浓度从70 mg·L-1逐级降低至40 mg·L-1,溶解氧比剩余氨氮（DO/TAN）维持在0.22～0.25,总氮去除率可维持在（85±4）%,出水总氮平均质量浓度约为8.9 mg·L-1,运行期内无亚硝酸氧化菌（nitrite-oxidizing bacteria,NOB）显著增殖,Nitrospira丰度小于1%。淘洗絮体污泥和控制低DO/TAN值可作为抑制NOB增殖的有效调控策略。全自养脱氮颗粒污泥在低温低基质条件下运行,颗粒粒径会变小,颜色由棕红色变为棕黄色。PS总量略有下降,PN/PS的比值稳定在2.5～3。浮霉菌门（Planctomycetes）和变形菌门（Proteobacteria）在微生物系统中占主导,污泥中存在Candidatus＿Kuenenia和Candidatus＿Brocadia两种厌氧氨氧化菌属。为了模拟城市生活污水遭遇突然降温的环境,对PN/A颗粒污泥在温度冲击下脱氮性能变化展开研究,考察短期温度骤降对脱氮效果的影响。以37 d为一个周期,7 d低温（25℃、12℃、7℃）冲击30 d以30℃恢复,当温度从30℃降至7℃时,平均总氮去除负荷由1.194±0.0455 kg·（m~3·d）-1,降至0.655±0.130 kg·（m~3·d）-1。采用SGompertz模型对不同温度下的平均总氮去除率进行模拟分析低温对脱氮效能的影响（R~2≈0.9951）。低温条件下,亚硝累积率上升,AMX的活性遭到低温抑制,从而削弱了脱氮效果。EPS含量在低温刺激下迅速增长（73.03%）,尤其是TB-EPS在低温环境下分泌大量色氨酸类蛋白,维持系统脱氮效能稳定。长期低温驯化是提高部分亚硝化-厌氧氨氧化（PN/A）组合工艺低温脱氮效能和运行稳定性的有效方法。为探究低温驯化对污泥特性的具体影响,从污泥活性对温度改变的敏感度、颗粒形态与胞外聚合物（EPS）组成、微生物群落结构特征等方面,对中高温培养（30℃）和低温驯化（15℃）后PN/A颗粒污泥的差异性进行了系统分析。驯化污泥（GL）在低温区（10～20℃）的脱氮性能较中高温培养污泥（GH）明显增强,总氮去除的自由能（Ea）降低约28.4%。与GH相比,GL的EPS含量增长约了16.6%,PN/PS比值达到4.43±0.23,颗粒的平均沉降速率下降约53.4%。高通量测序的结果表明,经低温驯化GL具有更高的微生物多样性,但好氧氨氧化菌（Nitrosomonas）与厌氧氨氧化菌（Candidatus＿Kuenenia）的丰度比值（0.04）远小于GH的0.34,这与不同功能菌在颗粒污泥中的空间分布有关。上述发现有助于解析PN/A污泥对低温条件的自适应机制,为反应器优化设计提供了重要支撑。