富氧（纯氧）的氧分压一般比空气高4倍左右，因此用富氧替代空气对污水进行曝气，大大加快了氧的传质效率与利用率，减少了曝气所需能耗。富氧较空气曝气污水处理效果好、出水水质稳定、沉降性能好、剩余污泥量少等，诸多优点使得富氧曝气技术得到越来越多的重视，显示了有很好的应用前景。活性污泥是富氧曝气活性污泥法的核心，而污泥中最重要的是微生物，指示微生物的生长状态及多样性可直接反映污泥系统的稳定性及水处理效果。对富氧曝气系统中的指示微生物多样性的研究，可为富氧曝气系统运作效能及水质变化趋势的预测预报提供生物监测的理论依据和研究方法。本实验以SBR法处理工艺为基础，分析富氧曝气系统中不同活性污泥生长时期指示微生物相变化情况，并与空气曝气系统做对比。通过调节富氧曝气系统工艺参数（曝气量、运行周期、有机负荷等），分析这些运行参数对指示微生物的影响。通过对富氧曝气系统整个运行过程的相关数据统计，分析系统中指示微生物多样性指数（丰富度R、均匀度J、优势度λ、多样性指数H）与活性污泥特性（SVI、MLVSS）、水处理效果（COD、NH₃-N）之间的关系。得出以下几个结论：1)富氧曝气较空气曝气系统中优势种属不一样，富氧曝气系统中的优势种属为圆筒盖虫（Opercularia cylindrata）和湖累枝虫（Epistylis lacustris），而空气则为沟钟虫（Vorticella convallaria）。原生动物密度也不同，富氧曝气平均密度达1500个/ml左右，比空气曝气系统大750个/ml，其中固着型纤毛虫数量占整个指示微生物数量百分比最高，高达75.2%。2)指示微生物（系统中所有原生动物）及固着型纤毛虫的丰富度R及多样性指数H受曝气量影响较大，随曝气量的增加而增加，当曝气量超过0.3L/min时，指示微生物及固着型纤毛虫多样性指数H开始下降，系统中吸管虫、钟虫数量随曝气量的增加而依次减少。3)富氧曝气系统中活性污泥SVI值与固着型纤毛虫多样性呈明显负相关（丰富度R、均匀度J、多样性指数H相关系数r分别为-0.849、-0.855、-0.921），与优势度呈正相关，相关系数为0.889。说明富氧曝气系统中固着型纤毛虫种类及数量均匀度都较多较好时活性污泥沉降性能越好。4)富氧曝气系统中COD去除率与固着型纤毛虫多样性指数H及丰富度R存在明显正相关性，相关系数r分别为0.755、0.710，与均匀度及优势度相关性不大。NH₃-N去除率与指示微生物的丰富度R呈明显正相关（r=0.811）。当系统中固着型纤毛虫种类及数量较多时系统中COD去除率较好，反之较差。指示微生物包括固着、游泳及其他微型生物，当系统中指示微生物种类及数量较多时，系统中NH₃-N去除率较好，反之较差。