在传统活性污泥系统中进行生物强化可改善废水处理工艺，同时将生物膜系统和活性污泥系统结合起来的复合式生物反应系统，是高效污水处理工艺的发展方向。污水的生物处理过程会产生大量的污泥，如何使剩余污泥的产生最少，已是当前污水处理急需解决的问题。 本论文进行高效菌剂复合生物膜工艺处理城市生活污水及污泥减量的特性研究，通过分析优化高效菌剂及处理生活污水的动态小试研究，筛选出高效菌并优化得到高效菌群，探究高效菌的生物学特性，考察高效菌间关系，优化其降解条件，以期对此新型技术提供可借鉴的试验参数。 本论文的主要研究内容包括：对BEMs(BestEffectiveMicroorganismSystem)高效菌剂及其运行污泥进行分离；对分离得到的菌株进行污水处理效能验证及其初步鉴定；考察了高效菌间关系及生物学特性，优化其降解条件；通过均匀设计软件对高效菌株进行复配优化得到几种高效组合菌剂；开展了将这些组合菌剂强化污水处理过程的动态小试研究。 针对以上实验研究，取得了如下成果：通过三种不同的方法分离BEM菌剂得到30株菌，其中好氧菌25株，厌氧菌5株；对BEM运行污泥进行好氧分离得到33株好氧菌。将这些菌株进行单菌效能验证，筛选获得BEM菌剂好氧高效菌8株，BEM运行污泥好氧高效菌14株。对高效菌株进行初步生物学特性实验，并对高效菌株B3进行鉴定及等基因特性研究，得出B3为少动鞘氨醇单胞(Sphingomonaspaucimobilis)菌，该菌的基因组DNA长度约为12kb。 对原高效菌剂及其运行污泥中高效菌种菌群所占数量及各自比例优势进行分析，并通过均匀设计软件对高效菌群进行复配优化。从高效菌剂分离出来的高效菌株进行复配优化得到2种组合菌剂，8h污水曝气COD(比)降解率分别达到了72.36％和69.98％；从运行污泥中分离出来的高效菌株进行复配优化得到1种高效菌剂，8h污水曝气COD(比)降解率达到了99.01％。 将以上3组高效菌剂及原BEM菌剂分别投加至复合生物膜反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，开展了组合菌剂强化污水处理过程的动态小试研究。在动态试验中，各反应器对污水中COD、BOD5、SS均能较好的去除。其中COD平均降解率分别为77.96％、78.19％、75.93％、79.67％；BOD5平均降解率分别为86.85％、86.30％、81.38％、84.46％；SS平均降解率分别为93.70％、93.45％、88.43％、96.07％。各反应器中的污泥产量均较少且保持一定活性。其中反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的平均污泥产率Y(mgMLSS/mgCOD)分别为0.038、0.025、0.079、0.042污泥减量效果(与活性污泥法污泥产量0.28～0.47mgMLSS/mgCOD相比)分别为86.3％～91.8％、91.2％～94.7％、71.9％～83.3％、85.0％～91.1％。在动态小试实验中，反应器运行的最佳工艺参数为：HRT=6h，进水COD浓度=500～700mg/L。