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近年来，随着城市人口的增长和工农业的发展，各种废水中磷引起的水体富营养化问题日益突出。而传统的生物除磷工艺有着与生俱来的局限性，如絮状污泥生物量较低，构筑物占地面积大;一旦污泥膨胀会导致生物量的大量流失;污泥在沉淀池的停留时间过长易发生二次磷释放等。尽管序批式除磷颗粒污泥技术的出现对这些问题的解决提供了思路，但是运行管理繁琐、处理负荷低仍限制了该技术的应用。为了解决以上难题，本论文提出了将SBR中培养的除磷颗粒污泥接种于一种新型的连续流反应器中，针对现行的除磷颗粒的研究均集中于SBR中且难以广泛应用的瓶颈，探索除磷颗粒连续流工艺的启动方法。并通过研究除磷颗粒连续流反应器运行过程中基质浓度、运行参数等对该工艺长期稳定运行的影响，为颗粒连续流系统的运行提供理论基础和实验技术。为了明晰除磷颗粒连续流系统中优势菌种和主要功能菌的分布情况，采用高通量测序手段分析系统中微生物群落的变化，从而进一步指导参数的优化，以期实现除磷颗粒连续流工艺的长期稳定运行。 在SBR中接种污水处理厂A2/O工艺的回流污泥，进水COD和TP浓度分别为300mg·L-1和10mg·L-1时，30天实现了除磷污泥的完全颗粒化，COD和TP的去除率分别达到95％和97％以上，颗粒粒径达到960μm左右。此外，研究了颗粒的培养过程中不同曝气强度（0.5、1.0和1.5L·min-1）对除磷颗粒的影响。曝气强度较大的反应器中形成的颗粒具有较好的沉淀性、较大的粒径、较低的含水率、较好的处理效果，且形状规则、外表光滑，而较大的生物量及较密实的结构是这些颗粒具有较优性能的主要原因。同时，测定并计算了3个反应器中第51天除磷颗粒的MLVSS/MLSS和生物活性层的厚度，结果表明高曝气强度反应器中聚磷颗粒的生物活性层厚度比较大，生物量比较高;厌氧阶段TP释放量与COD消耗量的比值证实了本试验除磷颗粒系统中富集了大量的聚磷菌。 为成功的启动除磷颗粒连续流工艺，本论文提出并设计了一个新型的可控制颗粒沉淀时间的连续流反应器，从而为颗粒污泥实现连续流运行提供了可能。采用逐渐降低沉淀时间的方法经过16天成功启动除磷颗粒连续流工艺。研究发现，除磷颗粒由SBR刚接种于连续流反应器后，其TP和COD去除效率分别由96％和95％以上降至64％和79％，颗粒的平均粒径也由960μm左右降至600μm。经过4天的运行恢复，反应器性能和颗粒粒径才逐渐恢复，并最终在16天的时候TP和COD去除效率分别达到95％和92％以上，出水达到一级A标准。在随后6个多月的运行过程中，反应器始终保持着较高的去除TP和COD的效率，颗粒也保持着良好的沉淀性能。胞外聚合物的测定结果表明，连续流运行的初期会导致微生物过多的分泌多糖来抵抗环境变化造成的影响。定量PCR结果表明，系统颗粒中聚磷菌在连续流反应器中的含量要多于在SBR中时的含量。 由SBR中接种于连续流反应器中后，除磷颗粒去除COD和TP的性能以及颗粒的沉淀能力出现恶化，为探究运行方式的改变对除磷颗粒性能和特点的影响，同时优选出可适应连续流运行模式的除磷颗粒，研究了除磷颗粒由SBR接种于连续流反应器后性能和特点的变化过程。结果表明，在将除磷颗粒接种于连续流反应器的初期，颗粒的TP去除效率由原先的99％降至64％，而COD的去除效率由原先的98％降至79％。颗粒的结构变的松散，粒径由950μm降为600μm左右。经过24天的适应阶段后，连续流反应器中除磷颗粒的性能和粒径逐渐恢复到原先的状态，TP和COD的去除效率分别升高至95％和96％。最终，成功的优选出可适应连续流运行模式的除磷颗粒污泥，它们结构紧凑但是形状不规则。运行过程中通过对比不同粒径除磷颗粒的物理特点和微生物活性发现，粒径较大的除磷颗粒更容易受到运行模式变化的影响。 为实现除磷颗粒连续流工艺的长期高效稳定的运行，运行参数的优化有着重要的意义。通过分别调节运行过程中水力停留时间和污泥龄，研究了这些参数对该系统的影响。结果表明，除磷颗粒连续流工艺的最优水力停留时间为6h，当水力停留时间小于6h时，厌氧区COD的去除率明显下降，导致好氧区由于剩余COD的存在而发生丝状菌过量繁殖。颗粒由于表面丝状菌的生长沉淀性能明显降低。当水力停留时间恢复到6h后，系统性能及颗粒沉淀性能逐渐恢复。污泥龄为30天，进水COD浓度在200mg·L-1时该系统可保持良好的性能，但是COD浓度提高到300mg·L-1时性能明显恶化，颗粒的沉淀能力明显降低，反应器内中丝状菌大量繁殖。直到污泥龄降至20天后，系统性能和颗粒沉淀性能才逐渐恢复。 进水中COD和氨氮浓度的变化会对系统性能、颗粒特点以及微生物的群落结构产生重要影响。当COD浓度高于400mg·L-1时，厌氧段COD和TP的去除率逐渐恶化，颗粒的沉淀性能降低。较高的COD负荷会抑制微生物胞外聚合物的产生和破坏颗粒的稳定性。高通量测序结果表明，高COD负荷下系统内丝状菌会过量繁殖，从而影响系统性能和颗粒的沉淀性能。当COD负荷降为200mg·L-1后，系统去除TP和COD的能力、颗粒沉淀性和聚磷菌的数量逐渐恢复到初始水平。进水氨氮浓度升高到45mg·L-1时，系统中的微生物颗粒会通过自身调节来适应进水氨氮的变化，但是进一步提高到60mg·L-1时，系统性能和颗粒中的微生物活性均受到严重影响且微生物难以通过自身调节来适应。分析原因。主要是由于过高的进水氨氮浓度抑制了聚磷菌的活性，厌氧COD去除率下降，导致好氧区丝状菌的大量繁殖。在进水氨氮浓度恢复到45mg·L-1后，系统的性能和颗粒沉降性能逐渐恢复，最终达到良好状态。接入实际生活污水后，在近两个月的运行过程中，系统去除COD和TP的性能稳定，且颗粒的沉淀性能良好，粒径稳定在920μm左右。