探索活性污泥系统中群体感应协同微生物落演替对系统运行的信使关系，对加深系统调控本质规律的认识具有重要意义，也可为强化系统处理能力及稳定性提供重要参考。本论文对不同运行条件(碳源类型、乙酸/油酸比、进水负荷及波动负荷)下SBR反应器及实际运行污水处理厂进行研究，分析活性污泥系统运行规律、微生物群落演替及群体感应特性调控关系，形成主要研究结果如下：
　　(1)碳源种类(乙酸钠、葡萄糖、淀粉和吐温80)对系统脱氮除磷、污泥沉降性及EPS产生有显著影响。在不同碳源反应器中，群体感应发挥不同的调控作用，其中AHLs主要介导EPS产生，同时不同碳源对微生物群落影响显著。典范对应分析揭示微生物群落和群体感应之间的相互作用影响系统的运行。
　　(2)乙酸/油酸比对反应器COD、TN、PO3-4-P去除及污泥沉降性有显著影响，群体感应调控研究表明上述差异产生的原因是由于AHLs介导的群体感应对COD和TN去除、污泥沉降性、粒径及EPS的产生均具有显著调控作用。功能菌与系统运行的相关性分析揭示了系统运行差异产生的原因，AHLs与细菌菌属的相关性分析揭示了群体感应调控差异产生的原因。
　　(3)不同进水负荷条件下，进水负荷的增加使系统沉降性变差，且产生更多的EPS，C10-HSL调控不同负荷条件下NH+4-N的去除，而C8-HSL、3OC12-HSL和3OC14-HSL调控PO34--P去除。Thiothrix丰度的不同导致系统污泥沉降性的差异，Thiothrix、Ramlibacter、Sulfuritalea和Mesorhizobium是系统内主要的EPS产生菌属，Nitrospira、Sphingobium和Dokdonella是系统内主要的AHLs产生菌。
　　(4)对波动负荷条件下微生物群体行为研究表明，波动负荷容易引发污泥膨胀，且产生更多的EPS，同时波动负荷条件下，观察到了更多的群体调控行为。功能预测分析表明波动负荷抑制硝酸盐还原酶和羟丁酸脱氢酶的活性，使系统脱氮除磷性能较低，而波动负荷条件下氨基糖和核苷酸糖代谢和脂肪酸生物合成的代谢活性相对较高，使系统产生更多的EPS和调控更多群体感应行为。
　　(5)对实际运行污水处理厂微生物群体行为研究表明，污水处理厂在冬春季节发生了污泥膨胀，微生物群落研究表明CandidatusMicrothrix和f_Anaerolineaceae_Unclassified是导致污泥沉降性变化的主要菌属。C6-HSL和3OC12-HSL调控污泥沉降性，而3OC8-HSL和3OC12-HSL调控EPS的产生。菌群分析表明Ferruginibacter、Terrimonas、metagenome等是主要的EPS产生菌，metagenome和Ellin6067是主要的AHLs产生菌。