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水体的富营养化和有机污染是水环境受到污染的主要特征，尤其是前者在世界各地的水域中日趋严重，对水生生物、人类健康以及工、农业造成严重危害。引起水体富营养化的主要原因是氮、磷的过量排放，因此污水在排放前必须将氮、磷移除 [1] 。目前的污水生物处理技术存在诸多问题，比如工艺流程长、程序复杂、占地大、投资和运行成本高，而且多数生物处理系统同时去除有机物、氮和磷的效果较差。因此，对新型高效脱氮除磷工艺的研究已被列为目前水污染控制工程领域研究的重点和热点之一。
好氧颗粒污泥是一项具有前景的污水生物深度处理技术 [2-4] 。研究证实，在污水的生物处理系统中，生物膜的处理效果优于悬浮性活性污泥 [3] 。好氧颗粒污泥是一种由细胞自聚形成的特殊生物膜。好氧颗粒污泥比重大、生物致密的特性使其具有快速的沉降速度，有利于泥水分离、缩小或者省去污泥二沉池、简化工艺流程、降低污水处理系统的占地面积和投资成本。而且，好氧颗粒污泥较高的污泥浓度和容积负荷可以承受水质波动和高有机负荷带来的冲击，保证良好的出水水质。另外，好氧颗粒污泥的颗粒结构使得O 2 在传输过程中受到传质阻力，由外向内依次分为好氧层、缺氧层和厌氧层，为不同微生物提供适宜的生存空间，这种独特的分层结构使其具有较高的生物多样性，具备同时降解有机碳、氮和磷的潜能。因此，近年来对好氧颗粒污泥形成机理探索、形成条件选择、结构特性考察以及污染物降解功能驯化的研究已经成为热点。