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本实验采用自主研发的强化循环厌氧反应器（SCAR）处理模拟城市生活污水,研究厌氧生物处理城市生活污水的技术可行性和反应器的运行特性。实验过程中考察了水力停留时间（HRT）、上升流速(Vup)对SCAR处理效能的影响,探讨反应器运行过程中颗粒污泥的粒径分布、产甲烷活性（SMA）、辅酶F420及胞外聚合物（EPS）等污泥性状的变化特征,并借助高通量测序技术分析反应器不同时空情况下微生物菌群结构分布特性及其演变过程。本课题主要的研究成果如下所示:（1）研究HRT对反应器运行的影响,结果表明,HRT=6h可作为反应器高效运行的关键控制参数,该条件下污水化学需氧量（COD）去除率可以达到75%以上。随着反应器容积负荷逐渐提高,颗粒污泥中辅酶F420和SMA均逐渐增加;胞外聚合物（EPS）含量也不断提高,其中紧密黏附EPS（TB-EPS）含量增加尤其明显。（2）研究Vup对反应器运行的影响,结果表明,COD去除率随Vup的提高呈明显的增加趋势;但是Vup超出一定的值时,其对COD去除率提升幅度减小甚至出现下降的现象,而且反应器出水中的污泥絮体较多,出水中悬浮物（SS）不理想。HRT=6h、Vup=3.89m·L-1可作为实验条件下反应器运行的最佳工艺条件。各个HRT条件下,黏液层EPS（S-EPS）的含量随着Vup的提高均呈增加趋势;除HRT=12h外,松散附着EPS（LB-EPS）和紧密黏附EPS（TB-EPS）的含量随着Vup的提高均呈减少趋势;另外在Vup提高时,HRT=12和4h时TBEPS中的多糖（PS）含量均有显著增加。（3）细菌α-多样性分析显示,不同HRT条件下微生物多样性差异较大,其中HRT=6h时的微生物多样性远大于HRT=12h;而在同一HRT条件下反应器空间中的微生物多样性差异较小。细菌群落组成分析表明,不同负荷条件下,细菌在门水平的分布中,优势菌门均以变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和绿弯菌门（Chloroflexi）为主,它们占总数比例均大于85%;在纲水平分布中,物种的数目差异性较小,但优势菌群的丰度差异性较大;在属水平分布中,种类数目差异大,而且优势菌群的分布极不均匀。（4）古菌α-多样性分析显示,不同HRT条件下的微生物的多样性差异较大,其中HRT=12h时反应器底部微生物的多样性大于HRT=6h,而顶部相反。反应器空间结构中分布的微生物的多样性在低负荷（HRT=12h）条件下差异性大,反应器底部微生物的多样性明显大于顶部;而高负荷（HRT=6h）时底部微生物的多样性优势并不明显。当HRT缩短时,反应器底部和顶部的古菌种类数目均有所降低,尤其底部。古菌群落组成分析表明,在不同的负荷条件下,古菌门水平分布中,以广古菌门（Euryarchaeota）为主,样本丰度均占总数的89%以上;在纲水平分布中,以甲烷微菌纲（Methanomicrobia）为主,除样本a1（66.14%）均占总数的80%以上;在属水平的分布中,不同样本之间的优势菌种差异性较大,其中优势菌种主要包括甲烷鬓菌属（Methanosaeta）、甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷绳菌属（Methanolinea）、第七产甲烷古菌属（Methanomassiliicoccus）等。