活性污泥法及其衍生工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。而在污水生物处理过程中产生大量污泥带来的环境问题日益严重。常规的污泥处理处置技术费用普遍较高。近年来，基于微型动物捕食作用的污泥减量技术因其经济、环保的特性引起了广泛的关注。摇蚊幼虫是种类最多，分布最广，密度和生物量最大的淡水底栖动物类群之一。由于活性污泥污水处理系统中存在其生长繁殖的适宜条件，摇蚊幼虫常在各类活性污泥污水处理系统中大量出现。但关于摇蚊幼虫对活性污泥法污水处理工艺的影响尚不明确，以摇蚊幼虫为捕食生物的污泥减量技术更鲜有报道。　　本研究以摇蚊幼虫对活性污泥的捕食作用为研究对象，通过污泥减量率、进出水水质变化并结合分子生物学技术检测种群结构以分析利用摇蚊幼虫污泥减量的可行性;通过批次试验考察温度、溶解氧浓度、曝气强度等环境因素对摇蚊幼虫生长特性的影响，确定摇蚊幼虫的最优捕食条件;在此基础上提出基于摇蚊幼虫污泥减量的一段式和两段式污水处理工艺，以实际生活污水为处理对象，在长期试验中考察系统的污泥减量性能和污染物去除能力，并通过比好氧速率(SOUR)及荧光原位杂交技术(FISH)分析微生物活性及种群结构。最后，针对摇蚊幼虫捕食作用改善污泥沉降性能的这一现象，研究其对污泥沉降性改善作用的影响因素，通过活性污泥胞外聚合物(EPS)及上清液中溶解性微生物产物(SMP)含量的变化探究相关的改善机理，并将其应用于改善丝状菌膨胀污泥沉降性能的试验当中。　　摇蚊幼虫具有较强的污泥捕食能力，可以显著的减少污泥量，当摇蚊幼虫密度为0.5 g-CL/g-MLSS时污泥减量最明显，与对照组相比污泥量减少了42％。但由于摇蚊幼虫在捕食过程中对底物、溶解氧以及生存空间存在的竞争作用，导致其捕食污泥速率随密度的增加而降低。在长期运行的处理生活污水的SBR反应器中投加摇蚊幼虫后，使系统中污泥产率从0.34 g-VSS/g-CODremoved降低至0.22g-VSS/g-CODremoved，再次证明了摇蚊幼虫可以通过捕食活性污泥减少污水处理系统中的生物量。另外，摇蚊幼虫对活性污泥反硝化过程无影响，但是其好氧呼吸作用可以影响异养菌和硝化细菌活性，若其大量出现可能对系统中有机物的去除和硝化过程有一定的破坏作用。　　保证摇蚊幼虫稳定生长和高效捕食的最优条件为:温度25℃、溶解氧浓度大于0.5 mg/L、曝气强度1.5 m3/(h.m2)、减量装置的径高比3∶1、摇蚊幼虫密度0.5～0.9 g-CL/g-MLSS、无需为其附着生长投加载体、污泥减量时间不超过6d、自然光照;在近3个月的最优捕食条件下摇蚊幼虫实现稳定生长和高效污泥减量，其密度稳定维持在0.6 g-CL/g-MLSS，捕食污泥的平均速率为0.19g-MLSS/g-CL.d。　　根据摇蚊幼虫生长捕食的最优环境，创新的开发出基于摇蚊幼虫污泥减量的一段式污水处理工艺，在污染物去除的同时实现污泥的减量化。在该工艺中，摇蚊幼虫的投加降低了污泥产量及表观污泥产率，使污泥减量近31％。与对照组相比，摇蚊幼虫在捕食污泥过程中没有破坏有机物及氨氮的去除。此外，摇蚊幼虫的好氧呼吸作用降低了系统中溶解氧浓度，AOB与NOB对溶解氧的竞争作用抑制了NOB的活性，促进了稳定的短程硝化反硝化，进一步节省碳源，节约运行成本。在基于摇蚊幼虫污泥减量的两段式污水处理工艺（污水处理反应器后连接一个摇蚊幼虫污泥减量反应器处理污水处理反应器排出的剩余污泥）中，同样具有较好的污泥减量性能。在近100d的运行过程中，污泥减量反应器中的污泥浓度仅从3000mg/L增长至5213mg/L，与对照组相比污泥减量近80％。污泥减量反应器中虽出现了COD和NH4+-N的释放现象，但从污泥减量反应器回流至污水处理反应器中的上清液并没有破坏污水处理系统中污染物的去除。　　摇蚊幼虫的捕食作用可以在短时间内增加污泥的沉降速率，改善污泥的沉降性能，且这种改善作用随摇蚊幼虫密度的增加而增加。利用摇蚊幼虫改善污泥的沉降性能存在一个适宜的污泥浓度范围(4000～8000mg/L)，如果超过该浓度范围，摇蚊幼虫对污泥沉降性的改善作用会随之减弱。摇蚊幼虫主要通过两种途径改善污泥的沉降特性:降低污泥的EPS（多糖和蛋白质）含量、EPS中蛋白质与多糖的比例及污泥的ZETA电位，从而改善了污泥的沉降性能;其次可能通过向活性污泥中分泌一种黏性物质增加污泥的絮凝性。在膨胀污泥中投加摇蚊幼虫可以明显改善丝状菌膨胀污泥的沉降性能，增加污泥的密实程度及菌胶团细菌数量，减少丝状菌数量及缩短丝状菌长度。