随着经济的发展，我国水环境污染形势依然严竣，而小城镇污水的处理也成为亟待解决的问题之一。传统的好氧生物法处理由于能耗高、基建费用高而没有广泛的用于小城镇污水的处理。近年来随着能源危机的爆发，人们也不断的寻找低能耗低成本的污水处理工艺，而厌氧生物处理技术即是其中之一，20世纪80年代以来，人们开始了使用厌氧反应器处理城市污水的探索。 本文针对厌氧膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed，EGSB)处理城市污水的缺陷，设计了新型的外循环厌氧高效反应器，通过小试试验的研究，对常温下外循环厌氧反应器和EGSB处理自配城市污水进行了对比研究和分析，得出以下结论： 当进水浓度为300mg／L时，在13℃和30℃室温下对两个反应器进行二次启动，在较高温度下反应器的启动更加容易完成。经过7天的稳定运行，反应器均能够实现稳定的、较高的有机物去除效率，但是外循环厌氧高效反应器处理效果比EGSB反应器要好。 冲击试验中，当进水的COD浓度从500mg／L提高到1000mg／L时，EGSB的平均去除率为80.6％，外循环厌氧反应器的为82.6％，后者始终保持着比前者更好的去除效果。研究结果表明在进水的COD浓度反复变化时，外循环厌氧反应器始终能更好的承受进水有机物浓度的变化，对COD的去除率也比较稳定。试验结束后从反应器中下部取出的污泥颗粒饱满、粒径均匀，说明厌氧颗粒污泥具有一定的强度，在受到较大的有机负荷冲击时依然生长良好。 对两个反应器的运行工况研究发现，当上升流速从1.70m／h增加至9.00m／h时，反应器对自配城市污水的去除效果呈不断提高的趋势，虽然其增加的速率有所下降。当反应器处于较高的有机负荷时，外循环厌氧反应器的COD平均去除率仍然可以达到85.89％。对于水力停留时间因素来说，水力停留时间越长，废水和厌氧颗粒污泥的之间的接触越充分，处理效果就越好。在实际的工程实践中，为了实现处理效果和效率的平衡，本试验中的HRT为2.08h时反应器出水水质即可达到国家城市污水排放的二级标准。 对试验期间厌氧颗粒污泥的生物学特征的研究发现：启动期间由于进水的COD浓度较低，厌氧微生物尚未适应城市污水等新环境、导致了颗粒污泥的辅