活性污泥法由于其高效、稳定和经济可靠的优点被广泛用于污水处理领域，污泥膨胀问题自活性污泥系统发明以来一直频繁发生，直接影响着活性污泥工艺的运行以及出水的水质。导致污泥膨胀的微生物内在因素，如污泥中优势丝状菌的演替、胞外聚合物（EPS），两者与污泥膨胀之间的具体关系有待进一步的研究。污泥密度的变化对污泥沉降性产生的影响，污泥密度与除磷率的关系也需要深入了解。本研究通过建立多套连续流式A/O除磷装置，改变系统的进水基质（颗粒态有机物和氮元素所占比例），主反应区运行温度和运行工艺，研究不同的条件下，污泥EPS含量、污泥密度、丝状菌种群演替等因素的影响，揭示不同影响因素与活性污泥沉降性之间的关系。提出解决厌氧好氧除磷系统污泥膨胀的方法对策，为BNRAS系统的科学设计和稳定运行奠定理论基础。本研究获得的主要研究结果如下：（1）平行运行三套厌氧好氧除磷系统，进行相同的进水TN变化试验。研究不同氮负荷对污泥沉降性能的影响。系统运行初期，进水总氮（TN）浓度为18mg/L，此时污泥沉降性能良好，系统有少量丝状菌，为Type0092、Type0675和H.hydrossis。当TN浓度降为8mg/L时，活性污泥沉降性迅速恶化。论文认为，这是由于氮元素不足，致使微生物EPS的含量增加，成为活性污泥膨胀的致因之一。伴随着EPS的略微增加，ThiothrixⅡ和Type021N型丝状菌大量生长。当TN浓度重新回升至18mg/L时，经过30天左右，丝状菌生长逐渐得到抑制，污泥沉降性能慢慢转好。进水中氮元素的缺乏，可导致ThiothrixⅡ和Type021N型丝状菌大量生长，进而引发污泥膨胀。增加进水氮元素浓度，可抑制该丝状菌的生长，从而有效抑制污泥膨胀。（2）平行运行三套厌氧好氧除磷系统，在保持进水COD浓度不变的前提下，改变进水基质中颗粒态基质比例（由40%升高至70%），研究高浓度颗粒态基质对污泥沉降性能的影响。研究发现，当颗粒态有机物所占比例升高至70%后，三套反应器的SVI值均有所提高。伴随着EPS含量以及丝状菌的数量的增加，污泥密度逐渐减小。Type0041、Type0092、Type0961型丝状菌在适应颗粒态有机物后，大量增殖，致使系统出现丝状菌膨胀。颗粒态基质会刺激Type0041、Type0092、Type0961的大量增殖，从而诱发污泥膨胀。（3）平行运行两套厌氧好氧系统，中温（20℃）运行至系统稳定，改变主反应区运行温度，其中一套系统较高温度（25℃）运行，一套低温（15℃）运行，研究不同温度对污泥沉降性能的影响。25℃时，SVI值从240mL/g降至110mL/g左右；15℃时，SVI值迅速升高至480mL/g，随后逐渐降低，最终稳定在250mL/g左右。中温运行时，系统中的丝状菌为Type0961和Type0041。升高温度后，Type0041型逐渐被淘汰，只有少量Type0961留于系统中，污泥沉降性能显著改善。温度降低时，Type0961型和Type0041型丝状菌逐渐淘汰，而Type0914型丝状菌在系统中大量繁殖，导致系统沉降性能显著恶化。温度升高时，系统中活性污泥EPS略微降低。与此相反，系统温度降低，在其初期，污泥EPS大量增加，随着反应器的运行，EPS逐渐回落至变温之前的水平。综上所述，温度改变将导致污泥EPS含量、污泥密度、丝状菌种类等发生显著变化，进而影响活性污泥沉降性，升温后污泥沉降性好转。（4）平行运行两套厌氧好氧除磷系统，待运行稳定后，1号反应器以A/O除磷工艺运行，2号反应器改为CAS工艺，研究除磷系统中，厌氧区对污泥沉降性能的影响。1号反应器污泥SVI值始终维持在100mL/g，并没有较大波动，2号反应器污泥SVI值迅速增加，污泥沉降性能急剧恶化。运行工艺的不同，导致两套系统污泥沉降性存在差异，1号反应器中的丝状菌数量较少，主要为Type0961和Type0041型，并且出现了少量的Type0914型丝状菌。2号反应器中Type0961型丝状菌大量增长，另外有少量Type1851型丝状菌出现，1号反应器的污泥密度明显高于2号反应器。污水处理系统中设有厌氧区的污水处理工艺具有选择器的功能，对丝状菌有明显的抑制作用，其污泥沉降性能明显传统的活性污泥工艺。