本课题在不同条件下成功培养了不同性能的好氧颗粒污泥,研究了影响好氧颗粒污泥性能的几种重要因素,包括：反应器的排水高度与直径的比(H/D)、胞外多聚物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)、碳源、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)等,对好氧颗粒污泥的培养及其稳定性进行了基础性研究,为克服好氧颗粒污泥丝状菌膨胀、维持好氧颗粒污泥稳定性提供思路。 采用实际生活污水,在H/D分别为1:1、1.5:1和5:1的3个SBR反应器(编号分别为A、B和C)中培养好氧颗粒污泥,研究反应器的H/D对污泥好氧颗粒化的影响。粒度分布、污泥形态观察结果表明在较大H/D反应器中所形成的好氧颗粒污泥粒径更大,结构更密实,更稳定,形态更规则。C反应器的颗粒污泥多由球菌和杆菌组成,无丝状菌；而A、B反应器的颗粒污泥含有大量的丝状菌。在此基础上,探究H/D、最小沉速、沉淀时间等因素之间的相关关系,为好氧颗粒污泥技术的实际应用提供思路。 采用高速离心法、EDTA法、阳离子交换树脂法(Cation Exchange Resin, CER)、甲醛法和甲醛+NaOH法五种常用方法提取普通活性污泥和好氧颗粒污泥的EPS,采用三维荧光光谱对这五种方法进行评价以及对EPS组分深入分析。结果表明,EPS的主要成分除蛋白质、多糖和核酸外,还有一定量的类腐殖酸和类富里酸物质。单纯高速离心法无法有效提取EPS;匀浆对于好氧颗粒污泥EPS的提取是必不可少的一步；透析作用使得腐殖酸和富里酸等物质流失,因此透析前后的EPS提取液均应作为分析对象。CER法较为温和,不容易造成细胞破壁,是一种比较有效的方法。虽然甲醛+NaOH法对EPS的提取最大,但对细胞的破壁程度也最大。EDTA和甲醛严重干扰核酸的化学测定,使结果偏大。EDTA和NaOH严重干扰胞外蛋白的三维荧光光谱分析。 在对五种方法进行比较之后,采用CER法提取普通活性污泥、好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧酸化污泥的EPS,采用三维荧光光谱对这四种活性污泥EPS中成分深入分析。结果表明,不同种类活性污泥EPS含量不同,由化学测定结果和三维荧光光谱结果得到四种活性污泥EPS含量大小顺序为：厌氧颗粒污泥>好氧颗粒污泥>普通活性污泥>厌氧酸化污泥。试验对比了厌氧颗粒污泥清洗前后EPS三维荧光光谱结果,证明水质对EPS结果有严重的影响。同时,结果表明颗粒污泥EPS含量大于絮状污泥EPS,EPS在污泥颗粒化过程中起着积极的作用。 影响好氧颗粒污泥的形成的另一重要因素是碳源,碳源的不同导致培养的好氧颗粒污泥特征不同。本实验采用乙醇、醋酸钠、蛋白胨和葡萄糖四种物质分别作为单一碳源培养好氧颗粒污泥。结果表明,采用乙醇碳源无法实现污泥好氧颗粒化,仅两周便发生丝状菌污泥膨胀。醋酸钠碳源能够实现污泥颗粒化,但在颗粒周围发现大量丝状菌生长。而以蛋白胨和葡萄糖为碳源,实现污泥好氧颗粒化的时间短,且没有发生丝状菌污泥膨胀。4个反应器运行过程中,始终保持较好的CODcr去除率,均在90％左右。在颗粒化过程中EPS发生了明显的变化,颗粒化过程中胞外蛋白、腐殖酸和富里酸不断增加,胞外多糖有所减少,而当颗粒污泥发生丝状菌污泥膨胀时,胞外多糖含量升高,胞外蛋白含量减小。底物类型和DO浓度对好氧颗粒污泥丝状菌膨胀有一定的影响。采用三个完全相同的反应器(R1、R2和R3)分别培养好氧颗粒污泥。R1和R2采用预接种好氧颗粒污泥,采用蛋白胨碳源,R3接种普通活性污泥,采用葡萄糖碳源。R1反应器曝气量为0.08m3/h,R2和R3反应器曝气量为0.04m3/h。实验结果表明,接种好氧颗粒污泥较接种普通活性污泥更易实现污泥好氧颗粒化；以糖类物质为底物培养的好氧颗粒污泥,在高负荷低DO条件下较蛋白胨培养的更容易发生丝状菌污泥膨胀。为避免好氧颗粒污泥发生丝状菌污泥膨胀而解体应控制反应器中CODcr:N:P的比例、在有机负荷升高时及时调整DO浓度。 以厌氧/好氧方式运行SBR反应器处理实际生活污水,考察沉淀时间对培养具有除磷功能的好氧颗粒污泥的影响。好氧颗粒污泥培养及稳定运行阶段,出水磷含量平均在0.92mg/L左右,最低为0mg/L,最高为3.34mg/L。与具有短程硝化功能的好氧颗粒污泥相比,周期性的厌氧/好氧更有利于好氧颗粒污泥的稳定维持,具有除磷功能的好氧颗粒污泥远比具有短程硝化功能的好氧颗粒污泥密实。粒径分布、显微照相和SEM的结果共同表明在沉淀时间选择压的作用下,具有除磷功能的好氧颗粒污泥形成的过程可分为三阶段：筛选-聚集-成熟。