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活性污泥法因其效果好、投资低等诸多优点而得到广泛应用,但其最大的弊端就是运行过程中产生污泥量大。本文针对如何实现源头上污泥减量化,利用解偶联剂可阻断微生物合成代谢,降低剩余污泥产量的优势,同时依靠纳米磁粉高吸附性能和高饱和磁力的两大特性,弥补解偶联剂应用于活性污泥法造成的基质降解性能和污泥沉降性能变差的不足,使污水处理系统排放剩余污泥量达最小,且保证出水水质,从实质上实现污泥减量。研究通过在序批式活性污泥工艺的设施中同时添加解偶联剂和纳米磁粉的方式,考察纳米磁粉协同解偶联剂的作用下,对污泥产率、工艺运行效能、污泥沉降性能、污泥活性和活性污泥中微生物种群结构和出水2,4,5-三氯苯酚(TCP)含量所发生的变化,研究其协同作用对活性污泥的各种性能所产生的影响,探讨二者协同作用下实现污泥减量的可行性。研究中所得结论如下：(1)纳米磁粉能有效改善序批式活性污泥系统工艺运行效能和活性污泥性能,且改善程度均随着纳米磁粉投加量的增加而显著提高。当投加量达0.8g.L-1后,改善情况不再显著,综合考虑经济因素,确定最佳纳米磁粉投加量为0.8g-L-1。(2)31d运行过程中,采用分阶段以固体形式投加TCP的方式,并未使活性污泥对TCP产生抗性。与对照相比,TCP单独作用下污泥减量达41%,但活性污泥基质降解性能及沉降性能降低；纳米磁粉与TCP联合作用下污泥减量虽仅达34%,而活性污泥对C、N、P去除效能和污泥沉降性能均无明显影响。(3)运行过程中,TCP单独作用下的活性污泥絮体由黄褐色、结构紧实逐渐递变为泥黄色、结构疏松,呈海绵状,且难于沉降。而投有磁粉的R2和R3活性污泥逐渐形成颗粒状,呈黑色,污泥结构紧密,沉降速度快。进一步证实纳米磁粉有助于改善TCP单独作用下的污泥沉降性能。(4)二者协同作用下,脱氢酶活性提高10%-18%,且具有一定的时间累积效应；在光学显微镜下观察可发现：与对照相比,R4系统中的解偶联污泥结构松散,原生动物及后生动物消失,仅有少量的楯纤虫和丝状菌。而在添加了纳米磁粉的R2和R3的活性污泥系统中,活性污泥絮体紧实浓厚,污泥中存有后生动物轮虫,原生动物钟虫、累枝虫、游仆虫等,对照中的原生动物和后生动物如轮虫及钟虫的种类、数量皆少于R2、R3。微生物种群结构及数量的增多,一定程度上解释了纳米磁粉协同TCP作用下能有效提高系统运行效能、污泥沉降性能及脱氢酶活性的原因。(5)运行31d后,4个反应器出水均未检出TCP,其TCP主要迁移至污泥中富集,部分可能被微生物或后生动物摄入体中,经过生化作用迁移转化为其他物质,但TCP进入污泥系统中的迁移转化途径和最终转化结果仍未确定,述有待进一步研究。以上结论表明,通过在活性污泥工艺中共同添加纳米磁粉和TCP来限制污泥产率,从而实现源头上剩余污泥减量具有一定的可行性。