高氯酸盐是一种重要的水体污染物,对环境和生态环境造成严峻的影响,其有效处理是现环保领域所需研究的重点。生物还原法被认为是解决高氯酸盐污染最有前景的方法,但目前高氯酸盐高效生物处理工艺有待深入开展。本课题立足于成熟异养高氯酸盐还原颗粒污泥（DPR-GS）的驯化培养,研究颗粒化过程的污泥特性与快速培养机理,并对反应器进行动力学模拟以及饥饿恢复情况的探究,建立高氯酸盐-UASB处理工艺。为培养DPR-GS在不同的接种污泥或上升流速的运行条件下,建立了三个上流式厌氧污泥床反应器（UASB）来培养DPR-GS,(分别为R_AS:接种活性污泥（AS）,保持恒定的上升流速;R_DGS:接种反硝化颗粒污泥（DGS）,保持恒定的上升流速;和R_DGS-f:接种DGS,波动的的上升流速。R_AS中接种的AS在第117天完全颗粒化,R_DGS和R_DGS-f中接种的DGS保持颗粒污泥晶核的完整性,最终将颗粒化时间缩短至99天。此外,波动上升流速策略的采用,能减缓上升流速对颗粒污泥培养体系的干扰,以确保接种的DGS向DPR-GS转变。三个反应器体系均能实现对高氯酸盐负荷（PCLR）为7.20 kg/（m³·d）（相当于高氯酸盐浓度为300 mg/L）的完全去除,pH和ORP值分别基本稳定在6.5⁷.5,-420^-370 mV。DPR-GS形成过程中胞外聚合物（EPS）的变化表明,多糖（PS）更有利于生物聚集体的形成,而蛋白质（PN）更有利于污泥的颗粒化。高通量测序结果表明,Sulfurospirillum和Acinetobacter是异养高氯酸盐还原菌（DPRB）的优势菌株。随后梯度提升进水基质浓度并对DPR-GS去除高氯酸盐进行动力学模拟。Michaelis-Menten动力学模型拟合的相关系数为0.956,能较好的反映进水高氯酸盐浓度与高氯酸盐降解速率的关系,其中最大高氯酸盐降解速率v_max为1700.76mg/（L·h）,饱和常数k_s为2740.47 mg/L。Modified Stover-Kincannon动力学模型拟合的相关系数为0.9871,能较好的反映进水高氯酸盐与出水高氯酸盐浓度的关系,其中最大高氯酸盐去除负荷常数U_max为90.01 kg/（m³·d）,饱和常数K_b为1.07kg/（m³·d）。最后探究了饥饿对高氯酸盐还原颗粒污泥的理化性质的影响。反应器体系经过30天的饥饿期后,恢复饥饿期前的运行条件,经18天反应器就会恢复到饥饿前的稳定水平。三维荧光分析表明饥饿期微生物会促进荧光物质的分泌以保护微生物,饥饿期反应器体系的活性仍能保持,高氯酸盐还原颗粒污泥本身理化性质并未发生较大的改变。本研究提供了一种在UASB反应器中使用颗粒污泥技术去除高浓度高氯酸盐的有效技术,从而为传统方法提供了一种经济有效的替代方法。