好氧颗粒污泥是在厌氧颗粒污泥的基础上发展起来的微生物自凝聚固定化技术。从上个世纪九十年代初，研究者开始了好氧颗粒污泥技术的研究。而对好氧颗粒污泥形成机理的研究始于20世纪90年代末期。目前国内外有关好氧颗粒污泥的培养、驯化以及理化性质的研究，已经有初步的进展，对好氧颗粒污泥处理一些废水的实验研究还处于实验室研究阶段，还未有好氧颗粒污泥反应器大规模工业化应用的报道。 同传统的活性污泥相比，污泥颗粒化后，好氧颗粒污泥具有规则的外形，密实的结构，优良的沉淀性和较高的代谢活性，利用它们能实现反应器中较高的污泥浓度，从而有助于实现较小的反应器占地设计，并可以承受较高浓度的污水负荷及冲击负荷；同时，好氧颗粒污泥由于不需要投加载体物质，运行操作也比较方便，好氧颗粒污泥的这些优势为小型一体化装置的开发与应用提供了广阔的前景。对好氧颗粒污泥的培养过程以及利用其处理废水的能力进行实验室研究具有重大的实际意义，能够为其工业化应用提供理论依据。这些都使得好氧颗粒污泥成为水处理领域的一个研究热点。 本论文立足目前国内外对好氧颗粒污泥的研究成果，以厌氧颗粒污泥为接种污泥，培养好氧颗粒污泥，对颗粒化过程污泥理化特性、以及成熟好氧颗粒污泥的亚硝化性能进行比较研究，同时采用自行培养的好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水，对各个影响因素进行比较系统的实验室研究，对其亚硝化行为以及不同工况条件下好氧颗粒污泥的亚硝化速率进行了研究，以期为实现好氧颗粒污泥的快速培养和工业化应用提供一些理论依据。 实验结果表明，经过两个月的培养，厌氧颗粒污泥能够成功转化为好氧颗粒污泥。好氧化过程中，接种污泥的MLVSS的增殖率、比耗氧速率(SOUR)都呈现规律性的变化。通过对接种污泥及其所形成的好氧颗粒污泥进行扫描电镜观察，厌氧颗粒污泥向好氧颗粒污泥转化过程中形态不变，微生物种群发生变化。 研究了好氧颗粒污泥在连续流上流式反应器中的短程硝化性能，当HRT为12h时，反应器最适进水氨氮浓度为480 mg N/L，反应器的最大比降解速率为426.97mg/L·d。当反应器的进水氨氮浓度在420 mg N/L，欲使反应器出水NH4+-N满足污水排放一级标准(≤15 mg/L)，反应器的HRT不应短于0.98d。 探讨了反应器的运行稳定性。曝气量较大(25L/h)时，氨氮去除率均达到90％以上。不同的曝气量下，均可实现稳定的短程硝化。温度升高，反应器出水MH4+-N浓度下降，在较高温度(27℃)下，可实现了稳定的亚硝酸积累。在进水pH7-9时，反应器可稳定运行，NH4+-N去除率在70％左右。但当pH值为6时，反应器的出水NH4+-N浓度为400 mg N/L，去除率仅为26％。 好氧颗粒污泥由微生物自凝聚形成，所含生物量较大，并且具有很好的沉降性能。因此当进水氨氮浓度为400-500 mg N/L时，反应器仍能正常运行，且出水氨氮去除率达到80％以上，实现稳定的亚硝酸积累。