近年来，随着经济的快速发展，环境保护问题逐渐被政府和群众所关注，污水处理厂的建设步伐也逐渐加快。对于污水处理技术的应用，不单单要以新为突破口，更要平衡需求和呈成本，以较少的能源消耗实现更高的污染物去除效率已成为污水处理厂运行中非常迫切和关键的任务。近些年来，短程硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺等新兴工艺受到了广泛的关注，其中同步硝化反硝化技术由于反应的操作简便，无需缺氧池，不需投入外加碳源，简化整个过程设计，格外突出。低溶解氧污泥微膨胀技术，也不断取得进步，该工艺可以利用丝状菌膨胀的好处，同时还能够降节能降耗，也得到了研究人员的青睐。　　本课题通过对定量原位杂交荧光(fluorescence in situ hybridization，FISH)技术的方法进行优化，对比优势丝状目标菌面积与全菌面积之比、优势丝状菌菌丝面积与全菌面积之比、伸出菌胶团外的丝状菌菌丝面积与全菌面积之比、优势丝状菌菌丝浓度和优势丝状菌菌丝数这五种不同定量方式与SVI值之间相关性大小，由SPSS软件的分析结果可以看出，相关性最大的为优势丝状目标菌面积与全菌面积之比。　　通过在低碳氮比、低溶解氧，连续曝气的环境下，对以Sphaerotilus natans为优势菌、以Haliscomenobacter hydrossis为优势菌、以Type0092为优势菌不同的种泥进行持续地培养，发现这种运行方式并没有控制污泥膨胀的作用。从而采用间歇搅拌的运行方式，抑制污泥膨胀，间歇搅拌是指搅拌，停止搅拌，交替进行，间歇搅拌的时间比，即搅拌的时间和停止搅拌时间的比值，本研究中使用了间歇搅拌时间比为3∶1的运行模式、间歇搅拌时间比为2∶1的运行模式、间歇搅拌时间比为1∶1的运行模式，间歇搅拌的运行模式对不仅以Sphaerotilus natans为优势菌、以Type0092为优势菌、以Haliscomenobacter hydrossis为优势菌的膨胀污泥有良好的抑制效果，也可以使其他丝状菌的丰度降低，并且可以使SVI长期保持在150mL/g-250mL/g之间。以Sphaerotilus natans为优势菌的反应器，SVI最为稳定。其中间歇搅拌1∶1的运行模式对丝状菌生长抑制作用最为强烈，此外，间歇搅拌的运行模式对以Haliscomenobacter hydrossis为优势丝状菌的反应器，抑制效果最为明显。　　采用以优势菌为Sphaerotilus natans的种泥，提高进水COD负荷，延长低溶解氧曝气时间，提高温度的方式对间歇搅拌的运行方式进行优化，三种运行模式的氨氮去除的能力都有提高，其中间歇搅拌3∶1的运行模式，氨氮降解效果相比其他模式要好，反应器中大部分的氮都以NO3-的形式存在，间歇搅拌1∶1的运行模式，虽然总氮效率和同步硝化反硝化效率都有所提高，但是出水并未达标。只有间歇搅拌2∶1运行模式，在低溶解氧的条件下，可以使出水氨氮、COD、总氮都能够达到一级A标准。间歇搅拌的运行模式有利于Nitrosomonas属的生长，好氧混匀时间对Nitrospira属的生长有很大影响，间歇搅拌2∶1的运行模式不仅适合反硝化菌的生长，也是适合培养好氧反硝化菌的好方法，此运行模式下的反硝化作用，有一部分是通过好氧反硝化菌进行的。