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好氧颗粒污泥是通过微生物间的相互作用力形成的生物聚集体,其结构致密,沉降性能好,承受负荷冲击能力强且能够适应毒性环境。但是,较长的启动驯化时间以及较差的稳定性是好氧颗粒污泥的快速絮凝成体的难题。污泥颗粒化过程受各种因素的影响,如种子污泥,底物组成,pH,温度控制和反应器操作条件等。因此,本课题将针对好氧颗粒污泥的快速培养,研究COD,水力剪切力,反应器构型等在此过程中生物作用及影响。此外,为解决餐厨等实际废水污染问题,利用自制好氧颗粒污泥进行了相关研究。在圆筒式SBR中接种厌氧活性污泥,在36 d内培养得到的成熟颗粒,其MLSS达到4622mg·L-1,SVI为52mL·g-1,COD和氨氮去除率分别达到97%和86.5%。相对于挡板式反应器,圆筒式反应器所提供的水利剪切力更大,污泥颗粒化的速率更快,得到的好氧颗粒污泥更加紧凑密实。此外降低沉降时间能优化污泥的沉降性能。餐厨废水的加入对好氧颗粒污泥水处理能力及稳定性起到积极作用。通过改变C/N值确定餐厨废水处理的最佳C/N为5,在此基础上逐步升高COD实现了完全餐厨废水的降解。Paracoccus和Thauera是此过程中的两大优势菌群。随进水COD含量的升高,污泥颗粒化程度加强,污染物降解率升高,COD、TP、氨氮、TN的去除率分别达到92%、86.6%、96%、87%。而对Ca2+、K+、Na+的需求量不大,对Fe3+、Mg2+的吸附率较高,达到 82.9%和 29%。污泥 MLSS 升高至 13814 mg·L-1,SVI 下降至 15 mL.g-1,污泥粒径由0.5 mm增大为1.5 mm。同时污泥的物理性质和EPS分泌量也不断增强。在微生物菌群结构变化方面,随COD的升高,餐厨废水含量的增加,优势菌种被富集,生物多样性减少。科水平上,微生物菌群中以Rhodobacteraceae为主,且逐渐升高,Rhodocyclaceae丰度则逐渐降低。而 COD 为 2000 mg·L-1 时污泥结构不稳定,Comamonadaceae 和Pseudomonadaceae成为优势菌群。此后样品中能消化多种有机物的Rhodocyclaceae成为主要菌种,Flavobacteriaceae次之。并且随COD的升高产生新新的菌科Trueperaceae、Anaerolineaceae、Xanthomonadaceae,Anaerolineaceae成为高COD和高餐厨废水占比条件下的优势菌科。同时由于餐厨废水中含有大量的酯类化合物,而Flavobacteriaceae对酯类物质具有高效的降解能力,成为第二大优势菌。本论研究成果:1)快速制备出稳定性高,粒径大小为0.8-1.0 mm的成熟颗粒,同时明确了培养过程中剪切力和EPS所起作用;2)用好氧颗粒污泥对餐厨废水进行高效的降解,研究了 C/N、COD及餐厨废水的添加对微生物菌群的影响。3)对好氧颗粒污泥所能承受的最小有机负荷进行研究,发现300 mg·L-1为好氧颗粒污泥的承受极限。