在工业及生活水平飞快发展的同时,城市对于水资源的消耗大幅提升,因而城市污水量开始迅猛增长。这导致一般活性污泥法对生活污水得不到理想的处理效率,出水水质不达标,同时大量剩余污泥产生。因此,急需先进的技术解决以上问题。生物强化技术逐渐被应用,其中构建复合微生物并将其直接投加至污水处理系统被广泛研究。此方法能够很好地消除污泥膨胀,在提高出水水质的同时,也会减少污泥的产生。本次实验是将BM复合微生物加入至A²/O工艺中,使其能够对其中的主要微生物的功能及结构起到一个强化的作用。与此同时,对系统中有机物的降解起到提升效果,并加强分解已经死亡了的微生物。在使得系统在提高污水处理效率的同时,减少内部污泥的产生,进而简化剩余污泥后续处置,在源头实现减量。强化处理过程不仅是提高了主要微生物活性剂生物量,并且可以提升系统对于进水的适应能力。但对于A²/O的运行不产生影响,并且成为污泥源头减量的主要方向。本文主要开展了以下研究:⑴正交实验:通过正交实验优化BM复合微生物处理人工污水的操作条件。选定pH值、BM投加量、曝气时间、反应时间为影响因素。通过测定化学需氧量（COD）、总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）,确定各因素的影响。结合正交表以及方差表的实验结果可以初步判定BM复合微生物处理人工污水最佳的条件是:pH值是8、1/200的BM添加量、48 h的反应时间、48 h的曝气时间。⑵污水处理特性分析:与对照组相比较,菌剂组对人工污水中的COD去除率提高了8.78%;TN提高了6.80%;NH₄⁺-N的去除率提高了6.20%;出水中硝氮（NO₃^--N）与亚硝氮（NO₂^--N）也有所降低。同时,TP的去除率提高了24.38%。通过分析溶解性有机物（DOM）进一步验证了复合微生物对于有机物去除的优势。比耗氧速率（SOUR）被用来间接地反映使用氧气进行硝化的微生物活性。菌剂组中SOUR值一直要高于对照组,最大值为17.41 mgO₂/gMLVSS·h,与对照组相比增长了21.09%。聚-β-羟基丁酸酯（PHB）被用于分析磷的去除。菌剂组表现出,在An池有更多的PHB,O池时,PHB几乎消失。与此同时,利用高通量测序手段分析两系统的微生物群落结构。研究中两系统门水平主要是变形菌门（Proteobacteria）（菌剂组:56.14%-59.71%;对照组:52.44%-54.42%）,拟杆菌门（Bacteroidetes）（菌剂组:16.02%-18.48%;对照组:12.63%-15.95%）,酸杆菌门（Acidobacteria）（菌剂组:4.06%-5.01%;对照组:3.02%-3.22%）和绿弯菌门（Chloroflexi）（菌剂组:3.53%-3.61%;对照组:2.52%-3.08%）。显然菌剂组各组分微生物含量均高于对照组。在所有单元中确定了具有硝化,反硝化,水解和糖原积累活性的属,表明官能团在活性污泥中高度富集并因此能够去除氮。负责硝化-反硝化作用的关键功能性微生物是脱氯菌属（Dechloromonas）（菌剂组:11.28%-11.58%;对照组:3.32%-4.45%）,硝化螺菌属（Nitrospira）（菌剂组:1.68%-2.59%;对照组:1.11%-1.22%）,亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）（菌剂组:0.71%-2.33%;对照组:0.13%-0.32%）,噬氢菌属（Hydrogenophaga）（菌剂组:2.60%-2.70%;对照组:1.23%-1.27%）等。且在菌剂组中的量明显高于对照组。说明BM能有效增加污泥中微生物量并提高其活性,从而具有更高效的污水处理效果。⑶污泥减量化分析:相比于对照组,菌剂组中混合液悬浮固体（MLSS）浓度持续降低。运行结束时MLSS值是2759 mg/L。污泥减量率是23.29%。混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）随着MLSS的变化发生改变,因此两者变化趋势相似。与此同时,菌剂组中MLVSS/MLSS值相对下降,并降至0.48。在整个实验阶段,反应系统内污泥容量指数（SVI）在菌剂组中有更低值。菌剂组污泥胞外聚合物（EPS）的量明显低于对照组。菌剂组蛋白质（PN）含量相对于对照组的70.19 mg/L降至54.85 mg/L,同时多糖（PS）的含量相对于对照组的12.66 mg/L降至10.57 mg/L。并且脱氢酶（DHA）高于对照组,最大是62.74μg/mL·h。因此结合群落变化说明投加BM后,强化了系统内有效微生物的活性,尤其是Bacteroidetes能够高效降解EPS等大分子有机物,增加污染物的分解代谢,以此达到了污泥减量的目的。