好氧颗粒污泥由于具有结构密实、沉降性能好、抗冲击负荷能力强等优点,在水处理领域应用广泛。但好氧颗粒污泥的形成与稳定受到多方面因素的影响,系统运行稳定性较差等限制了其在工程上的进一步应用。本文通过运行不同进水有机物浓度的反应器,结合定量图像分析技术,监测颗粒化过程污泥宏观结构、微观形态以及沉降性能等变化;建立以污泥微观形态学参数为自变量、宏观沉降性参数为因变量的偏最小二乘回归预测模型;基于模糊数学理论,结合污泥颗粒化实验数据,建立好氧污泥颗粒化过程的综合评价体系。主要研究成果如下:（1）设置两组进水有机物浓度不同的反应器培养好氧颗粒污泥,在第53天分别形成平均粒径为708.46μm和884.43μm的成熟颗粒污泥,进水有机物浓度的提高促进了形成颗粒污泥粒径的增大。同时,较高的进水有机物浓度易于富集更多的生物量,污泥浓度稳定在4 g/L左右。在胞外聚合物方面,进水有机物浓度的提高促使污泥分泌更多的多糖,污泥亲水性提高,形成颗粒污泥的Zeta电位绝对值相对较高,絮凝能力相对较弱。（2）在宏观反应器运行的基础上,利用定量图像分析技术对颗粒化过程中污泥微观形态进行观察分析,结果表示随着颗粒化的进行,污泥结构趋于密实,形态趋于圆形且边界越来越光滑规则。以污泥微观形态学参数当量直径、圆度、长径比、密实度、形状因子、分形维数为自变量,宏观沉降性能参数SVI5、SVI5/SVI30、比重、沉降速度为因变量建立偏最小二乘回归预测方程,各因变量的预测值与实测值之间具有良好的拟合关系,R~2分别达到0.968、0.9801、0.9999、0.9881,表明可利用污泥微观形态学参数对宏观沉降性作出较为合理的预测,其中分形维数对SVI5和SVI5/SVI30的预测结果起到最为重要的作用,在对比重的预测方程中,密实度对结果的影响作用最大,对沉降速度的回归预测中,圆度、密实度影响较大。（3）在前述污泥颗粒化宏观反应器运行和微观形态学分析的实验数据基础上,将颗粒化进程中污泥多个性质参数作为评价指标,以R1为实验组,R2为验证组,建立好氧污泥颗粒化过程综合评价体系,将颗粒化过程分为絮体阶段、初始颗粒化阶段、快速颗粒化阶段、完全颗粒化阶段。计算各评价指标的权重系数,得出圆度和长径比对综合评价结果的影响最大,将模型运算结果与R2中各参数的实际变化趋势进行对比,结果表明运用此综合评价体系能够得到客观、合理的颗粒化阶段预测,有助于及时发现系统异常情况,避免污泥膨胀,对维持好氧颗粒污泥系统的稳定性具有重要意义。