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颗粒污泥技术是一种新型的废水生物处理技术,其相比于传统的生物处理技术具有沉降性能好、微生物保有量大、处理效率高等优点。但在长期的运行中,反硝化颗粒污泥易出现破碎、上浮、流失等失稳现象,这一问题阻碍了反硝化颗粒污泥的在水污染处理领域的推广应用。本研究针对以上问题,利用较高的水力剪切力(25.7/s,14.5/s)培养高稳定性反硝化颗粒污泥;并以其为接种污泥研究反应器运行过程中运行环境(水力剪切力、典型共存污染物)对污泥理化特性,降解稳定性以及菌群结构的影响,以期确定颗粒污泥反应器稳定运行方案,指导其长期稳定运行。实验得到主要结论如下:1)高水力剪切作用下(25.7/s)颗粒化所需时间仅为56d,成熟颗粒污泥剪切敏感度(Kss)仅为0.000045。低水力剪切作用下(14.5/s),颗粒化时间为70d,Kss为0.0052;USBL反应器具有更强的硝酸盐氮降解稳定性;成熟颗粒污泥中优势微生物以杆状微生物为主,属水平上优势微生物为Methyloversatilis(46.07%)和Azospira(11.50%)。2)高低两种抗剪切稳定性不同的反硝化颗粒污泥的最适水力剪切速率运行区间分别为:35.145~44.808/s和20.336~30.504/s,在此区间内两种污泥的Kss波动较小;最稳定的硝酸盐氮降解区间分别为25.1~37.5/s和20.3~22.4/s。颗粒污泥内微生物种群数量呈现减少的趋势,对水力剪切作用抵抗能力强的微生物成为新的优势物种。3)亚硝酸盐浓度在300mg/L以下时对污泥的降解过程有一定的抑制作用,浓度增大到450mg/L时,对污泥的降解起到了促进作用,其存在对污泥的降解稳定性产生有利影响。高浓度(900mg/L)高氯酸盐对污泥产生明显影响。本文将加深对颗粒污泥反应器长期稳定运行的认识,为稳定反硝化颗粒的推广和应用提供理论和技术支持。