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作为一种21世纪极具前景的微生物污水处理技术，好氧颗粒污泥法是近二十年来污水处理领域的研究热点之一。与传统活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有生物致密和沉降性能优越等优势，从而大大提高了反应系统单位容积污水去除效率。但是，好氧颗粒污泥工艺在实际应用过程中仍然存在启动时间较长、颗粒污泥容易解体和曝气阶段能耗较高等实际问题。因此，本课题采用改良SBR工艺，尝试通过单个周期内多次进水和不同曝气量下驯化培养好氧颗粒污泥。主要研究好氧颗粒污泥系统的启动及其稳定性，重点分析了不同条件下形成的好氧颗粒污泥的特性及其对污染物的去除效果。主要结论如下：
1.运行60天后，在低曝气量(Q=0.36m3/h)条件下，系统内出现大量白色丝状包裹黑色内核的好氧颗粒污泥。在反应柱运行稳定阶段(61-250天)，有机物、总氮和总磷的去除效果分别为93-95%、45-55%和75-90%。与对照组高曝气量(Q=2.88m3/h)条件下的好氧颗粒污泥系统相比，有机物、总氮和总磷的去除效果分别为93-95%、85-85%和75-90%。因此，可以发现在有机物和磷去除效果接近的前提下，丝状菌好氧颗粒污泥系统大约能够节约80%曝气量；
2.从101天开始，进水中的PO43--P浓度从20mg/L调整为10mg/L，低曝气量下形成的丝状菌好氧颗粒污泥系统对磷的去除效率由75%升至90%。从201天开始，进水中投加1mg/L的磺胺甲恶唑，低曝气量下形成的丝状菌好氧颗粒污泥系统单位生物量降解磺胺甲恶唑为0.08mg/gMLSS，对照组单位生物量降解磺胺甲恶唑为0.03mg/gMLSS；
3.在运行250天后，对成熟丝状菌好氧颗粒污泥表征。颗粒粒径为2.5-6mm，颗粒污泥密度为1.005-1.013g/cm3，比表面积为14.93m2/g，在单个周期初始阶段颗粒污泥最大比耗氧速率为76.5±1.5mgO2/(g VSS h)；采用16SrRNA对颗粒污泥进行微生物多样性分析得到成熟丝状菌好氧颗粒污泥优势菌种分别是Trichococcus(23.0%)、Thiothrix(14.9%)、Desulfobulbus(7.6%)和Candidatus-competibacter(3.1%)。随着磺胺甲恶唑的投加，丝状菌好氧颗粒污泥优势菌属分别是Thiothrix(34.6%)、Candidatus-competibacter(10.0%)、Chlorobium(9.2%)和Trichococcus(3.2%)。需要指出的是，投加磺胺甲恶唑后Chlorobium菌属上升为优势菌属，经过文献查阅可知该菌属对磺胺甲恶唑具有一定的去除效果。采用18SrRNA对颗粒污泥进行微生物多样性分析得到成熟丝状菌好氧颗粒污泥优势菌种分别是Fusarium(19.6%)、Mrakia(15.3%)和unclassified-o-Hypocreales(8.0%)，其中Fusarium菌属和Mrakia菌属能够对磺胺甲恶唑起到一定的降解作用。
综上，通过长达250天的实验证实了采用单周期多次进水方式，在不同曝气量条件下能够维持较好的污染物去除效率，在低曝气量条件下形成的丝状颗粒污泥能够长期稳定的存在并保持对常规污染物(有机物和磷)高效去除。而且，由于丝状颗粒污泥内部含有一些特殊的功能微生物，所以当某些微污染物(例如抗生素)存在的条件下仍然能够保持稳定和较高的活性。以后的研究可以在此基础之上开展丝状好氧颗粒污泥对不同浓度和种类的微污染物的去除效果和稳定性研究。
1.运行60天后，在低曝气量(Q=0.36m3/h)条件下，系统内出现大量白色丝状包裹黑色内核的好氧颗粒污泥。在反应柱运行稳定阶段(61-250天)，有机物、总氮和总磷的去除效果分别为93-95%、45-55%和75-90%。与对照组高曝气量(Q=2.88m3/h)条件下的好氧颗粒污泥系统相比，有机物、总氮和总磷的去除效果分别为93-95%、85-85%和75-90%。因此，可以发现在有机物和磷去除效果接近的前提下，丝状菌好氧颗粒污泥系统大约能够节约80%曝气量；
2.从101天开始，进水中的PO43--P浓度从20mg/L调整为10mg/L，低曝气量下形成的丝状菌好氧颗粒污泥系统对磷的去除效率由75%升至90%。从201天开始，进水中投加1mg/L的磺胺甲恶唑，低曝气量下形成的丝状菌好氧颗粒污泥系统单位生物量降解磺胺甲恶唑为0.08mg/gMLSS，对照组单位生物量降解磺胺甲恶唑为0.03mg/gMLSS；
3.在运行250天后，对成熟丝状菌好氧颗粒污泥表征。颗粒粒径为2.5-6mm，颗粒污泥密度为1.005-1.013g/cm3，比表面积为14.93m2/g，在单个周期初始阶段颗粒污泥最大比耗氧速率为76.5±1.5mgO2/(g VSS h)；采用16SrRNA对颗粒污泥进行微生物多样性分析得到成熟丝状菌好氧颗粒污泥优势菌种分别是Trichococcus(23.0%)、Thiothrix(14.9%)、Desulfobulbus(7.6%)和Candidatus-competibacter(3.1%)。随着磺胺甲恶唑的投加，丝状菌好氧颗粒污泥优势菌属分别是Thiothrix(34.6%)、Candidatus-competibacter(10.0%)、Chlorobium(9.2%)和Trichococcus(3.2%)。需要指出的是，投加磺胺甲恶唑后Chlorobium菌属上升为优势菌属，经过文献查阅可知该菌属对磺胺甲恶唑具有一定的去除效果。采用18SrRNA对颗粒污泥进行微生物多样性分析得到成熟丝状菌好氧颗粒污泥优势菌种分别是Fusarium(19.6%)、Mrakia(15.3%)和unclassified-o-Hypocreales(8.0%)，其中Fusarium菌属和Mrakia菌属能够对磺胺甲恶唑起到一定的降解作用。
综上，通过长达250天的实验证实了采用单周期多次进水方式，在不同曝气量条件下能够维持较好的污染物去除效率，在低曝气量条件下形成的丝状颗粒污泥能够长期稳定的存在并保持对常规污染物(有机物和磷)高效去除。而且，由于丝状颗粒污泥内部含有一些特殊的功能微生物，所以当某些微污染物(例如抗生素)存在的条件下仍然能够保持稳定和较高的活性。以后的研究可以在此基础之上开展丝状好氧颗粒污泥对不同浓度和种类的微污染物的去除效果和稳定性研究。