活性污泥法是目前最常用的污水处理方式，高氨氮废水中氨氮含量较高，如何将其中的氨氮有效去除成为现今众多研究的重点之一。碳氮比（C/N）对活性污泥的生长有显著影响，在碳源充足情况下，异养微生物大量繁殖与硝化细菌产生竞争，将会造成污泥上浮、污泥膨胀等危害。当碳源不足时将培养出自养硝化细菌，此时活性污泥生长缓慢。本试验采用两个序批式（SBR）反应器RA、RB分别培养在高碳氮比条件下生长的活性污泥和低碳氮比条件下生长的硝化污泥，通过调整进水C/N，探究不同C/N条件下硝化污泥理化特性的变化，包括污泥的形态及粒径、硝化性能、沉降性能、絮凝性能、脱水性能、表面电荷量、疏水性、氧呼吸活性、丝状菌指数以及胞外聚合物组分含量的影响研究。并且深层次的探究了硝化污泥松散结合胞外聚合物（LB-EPS），紧密结合胞外聚合物（TB-EPS）的组分含量、污泥表面特性与絮凝沉降脱水性能之间的相关关系。试验结果表明：（1）碳源充足系统中，硝化污泥的硝化性能与泥水分离效果明显受到高C/N的影响。即使降低进水C/N，较差的也很难恢复。在进水碳源不足的反应器中，污泥的理化特性相对稳定，然而C/N过低同样会导致较差的絮凝性能。（2）硝化污泥表面在较高C/N比低C/N条件下具有更多负电荷且疏水性降低。相关性分析表明，在碳源充足的系统中，疏水性与Zeta电势是控制污泥絮凝性、沉降性与脱水性的关键因素。然而在碳源不足的系统中，并没有观察到显著的相关性。（3）C/N的变化导致TB-EPS总量减少，而LB-EPS总量增加。尽管在不同C/N条件下EPS组分含量的变化情况复杂没有明显规律性，而EPS中蛋白质/多糖比与C/N负相关。由三维荧光光谱可知EPS中的腐植酸需要在较高C/N条件下才可以得到积累。（4）在碳源充足的系统中，无论是LB-EPS还是TB-EPS，其中的蛋白质和蛋白质/多糖与污泥的絮凝性、沉降性、脱水性、表面特性具有强相关性。在碳源不足的系统中，并没有观察到污泥絮凝性、沉降性、脱水性与EPS之间的显著相关性。然而相比于其他成分，蛋白质仍然是决定Zeta电位与相对疏水性最重要的因素。