随着畜禽养殖业发展,我国畜禽养殖规模不断扩大,运行中产生的养殖废水不仅给自然环境带来了严重的污染,也给人类带来了诸多不利影响。为了更加高效处理畜禽养殖废水,基于厌氧和好氧颗粒污泥处理畜禽废水的技术越来越受到人们关注。颗粒污泥相比絮状活性污泥,具有良好的沉降性能、微生物丰度高、菌群丰富等优点,可大大提升畜禽养殖废水有机物、氮磷去除效果,最大限度的实现污染物减排。因此,本研究提出利用厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥技术串联处理畜禽废水的思路,通过研究为畜禽废水处理探索一种高效的处理方法。本研究内容和结论如下:（1）基于升流式厌氧污泥床（UASB）反应器培养厌氧颗粒污泥,考察培养过程中颗粒形态及污染物去除性能,并对主体颗粒污泥反应器进行参数优化研究:结果表明,采用厌氧（U1）和上部曝气（U2）反应器同时培养厌氧颗粒污泥,U2反应器中厌氧颗粒污泥形态更好,表面光滑,呈黑色,粒径分布在1 mm～2 mm之间,COD的去除效率达到97%以上,最终确定以U2反应器内颗粒污泥作为后续研究的主体厌氧颗粒污泥。对U2颗粒污泥反应器进行参数优化研究,结果表明,当有机负荷为9.98 kg COD/（m~3·d）、C/N比为18～22、HRT为1.5 d时,得到的厌氧颗粒污泥形貌和性能最佳,其中COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为94%、53%、52%和52%。（2）基于序批式活性污泥反应器（SBR）反应器培养好氧颗粒污泥,考察培养过程中颗粒形态及污染物去除性能,并对主体颗粒污泥反应器进行参数优化研究:结果表明,采用连续曝气（S1）和间歇曝气（S2）不同运行方式同时培养好氧颗粒污泥,S2反应器中好氧颗粒污泥形态更好,MLSS值达到5.8 g/L,SVI值为46 m L/g,对污染物去除较高,COD、NH4+-N、TN、TP去除效率均达到90%以上,最终确定以S2反应器内颗粒污泥作为后续研究的主体好氧颗粒污泥。对S2颗粒污泥反应器进行参数优化研究,结果表明,在DO大于6.08 mg/L、周期时间为6h时,得到的好氧颗粒污泥形貌和性能最佳,其中COD、NH4+-N、TN、TP去除效率分别为90%、99%、89%、67%。（3）最佳运行条件下,研究厌氧和好氧颗粒污泥处理实际畜禽养牛废水的污染物去除性能和运行稳定性:结果表明,采用逐渐增高畜禽养牛废水进水比例驯化颗粒污泥取得了较好的效果,驯化完成后,连续运行三周,厌氧颗粒污泥部分裂解为絮状体,颜色为黑色,扫描电镜观测颗粒污泥表面凹凸不平,部分好氧颗粒污泥边缘附着生长绒毛,扫描电镜中颗粒污泥表面仍然以杆菌为主,污泥浓度及沉降性能基本不变,最终COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别达到94%、90%、90%、61%以上,出水浓度分别为512 mg/L、66.4 mg/L、68.3 mg/L和7.9 mg/L,具有较好去除效果。（4）对不同阶段稳定条件下各反应器内污泥样进行微生物群落结构大规模测序分析,探究不同运行阶段下物生物群落变化,在不同分类水平上,分析微生物群落结构特征。结果表明,厌氧和好氧颗粒污泥培养、运行优化和实际畜禽养牛废水过程中在门水平上分类均主要以Proteobacteria为主,在属水平上各阶段均存在较大差异。厌氧反应器中主要以Acinetobacter菌属为主,经畜禽处理后,污泥中优势Acinetobacter菌属降低至14.15%;好氧反应器中主要以Paracoccus菌属为主,经畜禽废水处理后,以Paracoccus为代表的优势菌种由78.52%降低至38.74%。畜禽废水中的复杂成分易破坏原有厌氧和好氧反应器中微生物生存环境,同时Acinetobacter、Paracoccus优势菌种在处理实际畜禽养殖废水时适应性较差。