活性污泥法是目前应用最广泛的污水处理方法，在城市污水处理过程中，污水中高达50%的有机物最终转化为生物污泥，污泥处理费用通常占污水处理厂总运行费用的50%⁶0%。因此，污泥减量技术引起了各国研究人员极大的关注。在各种减量技术中，好氧-沉淀-厌氧（oxic-settling-anaerobic, OSA）工艺以其能耗低、无二次污染、减量效果好等特点被认为是较理想的减量途径之一。国内外关于OSA的研究主要侧重于工艺运行参数、污泥减量效果和减量机制，关于微生物群落结构方面的报道很少。通过深入了解活性污泥微生物种群及结构特征、主导性功能微生物种群，探索其减量过程的生物机制，协调工艺的宏观调控手段与微生物生化各反应因子间的矛盾，才能从根本上真正提高该类工艺反应器的处理效能。论文以A+OSA工艺为研究对象，以AO作为参照系统，考察A+OSA工艺污泥减量效果；利用变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术分析了A+OSA和AO系统微生物群落结构特征，并作出多样性分析；同时采用传统微生物学试验与现代分子生物学技术相结合的方法，对A+OSA和AO系统中分离出来的“差异型细菌”进行鉴定；对差异型细菌进行污水中底物降解和污泥底物分解的特性分析。主要研究结论如下：1)在累积试验121d内，AO参照系统平均产泥量约为2.53g·d^-1，A+OSA系统在贮泥池停留时间7.14h工况条件下，平均产泥量约为1.22g·d^-1，A+OSA系统污泥减量率平均值为51.24%，贮泥池的插入能有效降低污泥产率。2)污泥生物相和扫描电镜观察结果表明，贮泥池的插入直接影响污泥微生物群落和污泥微观结构。两系统各单元DGGE图谱表明AO系统和A+OSA污泥减量系统中均存在丰富的微生物类群。由于AO工艺中贮泥池的插入，部分条带所代表微生物在引入贮泥池后难以适应好氧-沉淀-厌氧-缺氧的交替环境消失，使得A+OSA污泥减量系统好氧池和缺氧池微生物丰富度和多样性指数降低。在A+OSA污泥减量系统中，好氧池丰富度指数及多样性指数最高，缺氧池次之，污泥停留池最低。对贮泥池DGGE图谱进行分析，发现贮泥池中存在利用碳源的水解发酵型细菌，这些细菌与污泥衰减有关，有利于污泥分解。3)从A+OSA和AO系统中分离纯化出四种差异型细菌，分别命名为J₁、J₂、J₃和J₄，经鉴定分别为Bacillus amyloliquefaciens、rahnella aquatilis、Unculturedbacterium clone和Bacillus vallismortis。4)J₁、J₂、J₃和J₄细菌对灭菌污泥进行处理时，初始阶段COD浓度均下降，可能是污泥自身的吸附作用对COD的去除效果。J₃细菌没有污泥分解作用；而J₁、J₂和J₄细菌表现出分解污泥的特征，在72h时COD浓度分别增加了13.7%、8%和4.6%，同时由于微生物的活动导致污泥MLSS下降。证明差异型细菌在贮泥池的厌氧环境中可实现污泥的衰减。5)J₁、J₂、J₃和J₄细菌接种到灭菌废水后直接进入对数期的生长，细菌均已完全适应废水中的营养物质条件，在废水中能较好地生长。J₁细菌和J₄细菌达到40%和44%的COD去除效果，J₂细菌和J₃细菌达到61%和75%的COD去除效果。6)J₁、J₂、J₃和J₄细菌在对数期的最大增长速率分别为0.046、0.14、0.094和0.026h^-1。J₁、J₃和J₄三种细菌在消耗相同量COD时比J₂细菌增长慢，产生的剩余污泥少。四种细菌产率均低于降解碳水化合物好氧异养微生物的表观产率值。本学位论文的研究工作在“国家自然科学基金项目（51178484）”资助下完成，在此表示感谢。