由于高渗透压和生物毒性的影响，淡水活性污泥无法在高盐废水中进行正常的新陈代谢和生长。这为实现高盐废水的生物处理提出了重大挑战。为了解决这一难题，围绕实际工程设计和应用要求，本文采用序批式活性污泥法(SequencingBatch Reactor，SBR)工艺接种入海口底泥发展嗜盐活性污泥，集中考察该污泥的硝化性能、硝化动力学、理化性能和硝化种群;为了探讨淡水污泥短程硝化理论对嗜盐污泥的适用性，从pH、游离氨、温度、溶解氧和曝气时间等方面系统地分析了SBR嗜盐硝化系统内短程硝化的主要影响因素;考察了盐度、温度、pH和碳源类型等关键影响因素对嗜盐系统短程反硝化的影响;以淡水活性污泥作为参照体系，集中研究了氨氮和盐度作为工艺参数对硝化性能、氨氧化细菌（Ammonia oxidizing bacteria，AOB）种群结构变迁和丰度的影响及其相关关系。研究主要结论如下:　　在140个周期内考察了以底泥发展嗜盐脱氮体系的可行性。实验结果表明:在经历短暂的停滞后，嗜盐微生物开始利用高盐生活污水中的氨氮进行硝化。在比氨氮负荷为0.016-0.139KgN/(KgVSS·d)的范围内，实现了高盐废水有效的氨氮去除，并获得90％以上的总氮去除率。在整个启动过程中，硝化终产物始终是亚硝酸盐，并维持着较高的亚硝酸盐积累率。比氨氮消耗速率要高于淡水活性污泥和淡水盐度驯化活性污泥体系。以甲醇作为反硝化碳源，嗜盐污泥的比亚硝酸盐降解速率小于淡水体系。嗜盐污泥具有良好的絮凝和沉降性能，其污泥的颗粒粒径较小且具有网状的结构。对河海口底泥和嗜盐活性污泥中的AOB和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea，AOA)进行分析发现，AOB的数量远远超过AOA的数量。且在嗜盐污泥中，硝化菌群以中度嗜盐的Nitrosomonas种属为主。为利用嗜盐混合菌处理高盐废水的短程脱氮工程应用提供了依据。　　为了深入研究嗜盐污泥的短程硝化，从pH、温度、溶解氧和曝气时间等方面系统地分析了SBR嗜盐硝化系统内短程硝化的影响因素。试验结果表明，嗜盐硝化系统最适宜盐度范围为10-61g/L，最佳pH范围为7.5-9。曝气时间不是亚硝酸积累的主要原因。尽管盐度、温度对氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的活性有一定的影响。但是，在测试的温度和盐度范围内AOB活性始终高于亚硝酸氧化菌(Nitrite oxidizing bacteria，NOB)的活性。淡水活性污泥短程硝化理论在嗜盐系统内受到考验。嗜盐系统内高的亚硝酸积累可能和接种的天然环境内的河底泥内NOB数量有限，而且其代谢亚硝酸速率缓慢有关。研究系统地探讨了盐度、温度、pH和碳源类型等关键影响因素对嗜盐系统反硝化的影响。试验结果表明:采集入海口底泥发展的嗜盐系统可以以亚硝酸盐作为电子受体进行高速的反硝化。在38g/L盐度下，嗜盐反硝化菌最大反硝化速率为3.29mgN/(gVSS·h)。系统最适宜盐度为15-51g/L，最佳pH范围为8.0-9.0。反硝化碳源类型影响着反硝化速率。在测试的四种碳源类型中，嗜盐反硝化污泥能够迅速地利用甲醇进行反硝化。作为新认知的生物系统，确定高盐废水嗜盐生物处理系统的反硝化特性和影响因素对于实现高盐废水的高效处理具有重要的意义。　　为了探讨氨氮负荷对嗜盐污泥短程脱氮的影响以及AOB种群在不同进水氨氮负荷下的种群变迁，在氨氮负荷0.053-0.015KgN/(KgVSS·d)的范围内，梯度降低进水氨氮负荷。试验结果表明:嗜盐污泥对氨氮的降解是一个零级反应，在试验氨氮负荷范围内，氨氮的去除率均大于97％。在相同的水力停留时间（Hydraulic retention time，HRT）下，随着进水氨氮浓度的不断降低，反应器中亚硝酸盐积累率(NAR)从95％下降到79％。随着氨氮负荷的降低，生物多样性指数从2.05升高到2.34。系统中可能存在的菌属有Nitrosomonas sp.Nm107、Nitrosococcus mobilis和Nitrosomonas halophila。其中，Nitrosococcus mobilis和Nitrosomonas halophila属于耐盐和中度嗜盐菌。随着氨氮浓度的降低，AOB的数量减少了一个数量级，同时，Nitrobacter的数量增加了一个数量级。在D阶段，AOB和Nitrobacter处于一个数量级水平。　　在盐度0g/L到50g/L的范围内，考察了硝化良好的淡水全程活性污泥在盐度影响下的硝化性能、理化特性、AOB种群变迁及丰度变化。试验结果表明:随着盐度的升高，硝化类型由全程硝化转变为短程硝化，氨氮的去除率从99％降低到40％。且在此过程中，诺卡氏丝状菌膨胀得到了有效遏制，SVI由230mL/g降低到106mL/g。淡水活性污泥中的AOB优势种群在盐胁迫下发生变化，生物多样性指数从2.32下降到2.04。系统发育分析表明:无盐条件下，Nitrosomonasoligotropha占优势;Nitrosomonas sp.Is343可能是10-30g/L盐度下的优势菌群;在30g/L的条件下，可能出现Nitrosomonas europaea种属。在无盐条件下，AOB的数量和Nitrobacter的数量处在一个数量级，AOB的数量略高。在30g/L的盐度条件下，AOB比Nitrobacter的数量高出2个数量级。　　以淡水活性污泥为对比，探索了盐度从28g/L升高到85g/L的过程中，嗜盐活性污泥的硝化性能、理化性能、AOB种群变迁及丰度变化。试验结果表明:在28g/L到65g/L盐度范围内，嗜盐活性污泥的短程脱氮性能良好，氨氮的去除率均能达到90％以上。超过此盐度范围，氨氮的去除率不断下降。扫描电镜观察到嗜盐活性污泥中优势菌群由球菌变为短杆菌。盐度对嗜盐污泥体系中生活多样性的影响很小，盐胁迫没有导致嗜盐污泥中AOB种群的消失或者富集。嗜盐AOB种群可能包含Nitrosomonas halophila、Nitrosococcus mobilis和Nitrosomonasaestuarii。在盐度升高的过程中实现了AOB优势种群由耐盐菌向嗜盐菌的变迁。嗜盐污泥中AOB的数量一直比Nitrobacter的数量高一个数量级，AOB的数量随着盐度的升高而所有降低。