近年来，将生物自絮凝原理应用于好氧反应系统中，实现好氧污泥的颗粒化。与传统絮状污泥相比，好氧颗粒污泥结构密实，具有良好的沉降性，能保持高污泥浓度，并能承受高有机负荷，可间歇运行，重新启动时间短。本文在实验条件下，采用普通活性污泥的剩余污泥作为接种污泥，以葡萄糖为有机碳源。在SBR反应器中，探讨剪切作用和Zn<2+>、Cu<2+>、Pb<2+>三种重金属离子对好氧颗粒污泥性质特征和脱氮除碳的影响机制，其主要研究结论如下： (1)剪切作用是好氧颗粒污泥形成和稳定存在的重要条件，进一步分析好氧颗粒化过程得到了实现快速好氧颗粒化的剪切应力范围(0.189 N/m<2>～0.377Wm<2>)和具体操作方案。 (2)剪切作用对好氧颗粒污泥的基本特性、形态结构及微生物活性等性质特征均会产生影响，且随着剪切应力大小呈现明显的规律性变化。同时，对好氧颗粒污泥微生物的培养分析得到了其有机物降解和脱氮微生物组成。 (3)分析不同剪切作用条件下的好氧颗粒污泥脱氮除碳过程发现：成熟好氧颗粒污泥可实现同步硝化反硝化脱氮及有机物的快速降解。对于成熟的好氧颗粒污泥而言，剪切应力的大小并不影响其有机物的降解过程，但对其脱氮过程将产生一定程度的影响。进一步计算分析得到了，不同剪切作用时好氧颗粒污泥的脱氮除碳相关动力学参数。 (4)对好氧颗粒污泥脱氮的过程分析表明，在不同运行条件下，颗粒污泥表现出不同的脱氮特性，包括同步硝化反硝化、厌氧氨氧化以及短程硝化反硝化等。这表明颗粒污泥反应器运行中可能存在多种脱氮机制，实际运行时的表观脱氮速率是多种途径共同作用的结果。 (5)分析当Cu<2+>、Zn<2+>和pd<2+>三种重金属离子分别在0.5～50.0mg/L范围内时，好氧颗粒污泥基本特性、形态特征、微生物活性的发展变化过程，得到了三种重金属离子对其的影响规律。 (6)在其他有机营养物存在的条件下，好氧颗粒污泥能有效吸附去除Cu<2+>、Zn<2+>和Pd<2+>三种重金属离子。当重金属离子浓度在5.0-50.0mg/L之间时，好氧颗粒污泥对Zn<2+>、Cu<2+>和Pb<2+>三种离子的吸附容量分别为0.90-4.09，1.24-10.19，1.52-12.24mh/gMLSS。重金属离子浓度的增加能提高好氧颗粒污泥对相关金属离子的吸附速率和吸附容量，三种重金属离子浓度和好氧颗粒污泥对其吸附容量呈现正相关性。 (7)Zn<2+>、Cu<2+>和：pb<2+>三种重金属在不同浓度条件下，好氧颗粒污泥保持快速的COD降解能力，好氧颗粒污泥对三种重金属离子均有较好的耐受能力。适量的金属离子能促进好氧颗粒污泥的有机物去除率和有机物降解速率的提高，高浓度的重金属离子会抑制好氧颗粒污泥的底物利用速率，导致其有机物去除效率降低。 (8)Zn<2+>、cu<2+>和pb<2+>三种重金属在不同浓度条件下时，对不同脱氮途径均有不同程度的影响。进一步分析得到了，三种重金属对不同脱氮机制的促进浓度范围。