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剩余污泥产量大是目前国内外污水生物处理中最严重、最亟待解决的问题之一。研究技术可行、经济合理、管理运行方便的污泥减量技术对于污水的生物处理具有重要意义。生物强化技术从根本上来说，是通过调整系统菌群结构达到某一特定的环境目标，如去除难降解有机污染物、抑制污泥膨胀、达到污泥减量化等。但目前国内外应用生物强化技术进行污泥减量的系统、深入的研究还很少。本文从高效低产率菌种的筛选出发，通过批量实验、SBR小试实验，对低产率菌种的投加对活性污泥系统的污泥减量效应进行了研究，并考察了不同培养条件及预接触方法对高效菌种在强化系统内的保持效果的影响。通过上述研究，得到的主要结论如下：
1)对从活性污泥中分离出的13种菌株进行了有机物降解能力及生长量的测定，测得其对数期污泥产率在0.289～0.554mgMLSS/mgCODcr之间，得到5株产率较低的菌种：Qa、Qc、Qd、Qe和G3，其对数期污泥产率分别为0.316、0.291、0.319、0.333、0.289mgMLSS/mgCODcr。纯培养半连续流实验证实各菌种的产率特性可以长期保持。经16SrRNA序列测定和革兰氏染色证实Qa、Qc、Qd、Qe4菌株均属于气单胞菌属。
2)在批量实验中，低产率菌种的投加比例为50％时菌种投加比=投加菌种质量/投加后系统内菌体总质量)，一定程度上降低了活性污泥系统的污泥产率，减少率为14.4％～30.1％。进一步的研究表明：低产率菌种的投加比例越高，污泥减量效果越明显。
3)采用小试SBR，以直接投加低产率菌种的方式对活性污泥系统进行生物强化，投加比为10％时，污泥产率降到0.2mgMLVSS/mgCODcr以下，减少了近50％，但由于所投加菌种沉降性能差，且不能迅速融入活性污泥絮体中，造成菌种的大量流失，由生物强化引起的污泥产率的减少现象仅维持了5d。投加菌种后第7d，反应器中原生动物数量增多并一直维持至实验结束，使生物强化阶段进入稳定期后的污泥产率仍低于对照阶段。
4)培养基类型、培养时间以及菌株的自身特性均会对所培养菌种的表面疏水性产生影响；而初始细胞表面疏水性、接触时间与细菌在活性污泥中的粘附率密切相关。当接触时间较短时(＜14h)，初始细胞表面疏水性是影响系统中菌种粘附量的主要因素，且存在某一临界值，当菌种的疏水率低于该值时，菌种粘附量相近，当菌种的疏水率高于该值时，粘附量明显增高，菌种可以迅速粘附到活性污泥中；而当接触时间足够长时(≥38h)，接触时间则成为系统中菌种粘附率的主要影响因素。经预接触，外投菌种被系统完全吸附后，营养物质的投加或供氧方式的改变均不会引起被吸附菌种的再释放。
5)采用预接触法对所投加菌种进行预处理后，可使菌种有效结合到活性污泥絮体中，将低产率菌种与活性污泥混合液投加至SBR中后，没有造成出水SS的增加和系统原生动物的滋长，采用变性梯度凝聚电泳(DGGE)分析进一步证实低产率菌种在系统中得到有效保持。因此，可通过预接触方法改善系统的生物强化效果。
6)采用预接触法投加低产率菌种的方式对活性污泥系统进行生物强化，2次投加比分别为4.5％和3.9％，对照阶段和生物强化阶段的平均每日污泥产率分别为0.436和0.336mgMLSS/mgCODcr，生物强化阶段较对照阶段降低了22.9％。这表明低产率菌种的投加起到了明显的污泥减量效果。对出水SS、系统中原生动物和低产率菌种存活情况的监测进一步证实所观察到的污泥减量现象是由低产率菌种的投加引起的。