微电极是一种微型传感器,具有尖端细小、检测限低、响应时间短、精确度高等特点,是研究水处理过程中污泥聚集体内部物质传质与降解规律、动力学特征及微生物原位活性的强有力工具。本文为了更加深入且直观的了解PO₄^3--P在活性污泥聚集体内部的转化规律,自制了磷酸盐及ORP微电极,从微观层面上研究了A²/O工艺和SBR反硝化除磷工艺中活性污泥聚集体内除磷菌的原位生物活性及其影响因素,研究得到以下成果:（1）分别利用金属包裹法和低熔点合金电镀法,制备了磷酸盐微电极和ORP微电极。电极尖端小于25μm,线性回归系数均在0.99以上,响应时间小于65 s,且有着较好的抗外界干扰能力,微电极性能良好。（2）利用磷酸盐、ORP、DO微电极探究了反硝化除磷系统污泥聚集体内除磷菌的原位生物活性及其影响因素,结果表明:（1）厌氧前期最大净体积释磷速率为3.29 mg·（cm³·h）^-1,在0～1600μm范围内均保持较快的释磷速率。厌氧后期较于前期,整体释磷速率下降,最大净体积释磷速率降至1.59 mg·（cm³·h）^-1,且释磷区域主要集中在0～700μm。缺氧前期净体积吸磷速率较大,最大为1.09 mg·（cm³·h）^-1。在缺氧后期,0～800μm范围内净体积吸磷速率维持在0.1 mg·（cm³·h）^-1左右,随着污泥深度的增加,吸磷反应几乎停止,在1800²500μm范围内污泥发生“二次释磷”现象。（2）分别研究了初始COD浓度及初始NO₃^--N浓度对厌氧条件及缺氧条件下污泥聚集体内除磷菌原位生物活性的影响,发现:当厌氧段初始COD浓度由100升至350 mg·L^-1时,最大净体积释磷速率由2升至3.2 mg·（cm³·h）^-1,快速释磷区域由0～800μm增至0～1700μm,快速释磷区域向污泥深处延伸。当缺氧段初始NO₃^--N浓度由25提高至50 mg·L^-1时,最大净体积吸磷速率由0.83提升至1.53mg·（cm³·h）^-1,且快速吸磷区域由0～600μm增至0～1300μm,快速吸磷区域向污泥深处延伸。（3）利用磷酸盐、ORP、DO微电极探究了A²/O工艺污泥聚集体内除磷菌的原位生物活性及其影响因素,结果如下:（1）释磷反应主要发生在厌氧阶段,最大净体积释磷速率为2.88 mg·（cm³·h）^-1。在缺氧阶段污泥虽然在不断释磷,但释磷反应较微弱,最大释磷速率为0.83mg·（cm³·h）^-1,且主要发生在0～500μm范围内,污泥深处几乎不释磷。好氧前端吸磷反应主要发生0～1500μm范围内,最大净体积吸磷速率为0.29 mg·（cm³·h）^-1。好氧末端,净体积吸磷速率几乎为0,吸磷反应几乎停止。（2）分别研究了初始NO₃^--N浓度及初始DO浓度对A²/O工艺缺氧条件下和好氧条件下污泥聚集体内除磷菌的原位生物活性的影响,发现:随着NO₃^--N浓度由4升至15 mg·L^-1,最大净体积释磷速率由0.97降至0.26 mg·（cm³·h）^-1,呈逐渐降低趋势,主要释磷区域由0⁸00μm降至0～300μm。当DO浓度由1增加至4 mg·L^-1时,最大吸磷速率由0.07上升至0.31 mg·（cm³·h）^-1,且快速吸磷区域扩散至0～800μm。由当DO浓度上升至6 mg·L^-1时,最大吸磷速率无明显变化,但快速吸磷区域向污泥絮体深处延伸300μm左右。