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本文从活性污泥体系中气液传质效率入手，考察了在气-液传质能力不同的情况下，反应器内污泥结构、沉降性能、丝状菌的菌种、水质处理能力以及丝状菌量与污泥沉降性能关系，研究在溶氧受限条件下，污泥的生长状态与气液传质能力的关系；探究了不同结构的絮体与气液传质能力的关系，测量了不同絮体结构丝状菌污泥的体积溶氧传质系数（kLa）。研究成果以改善丝状菌结构为手段，从微生物本身出发提高系统曝气效果，为控制丝状菌膨胀提供了新的思路。本研究所获得成果如下：（1）在反应器运行过程中，由于平行运行的反应器气-液传质效率的不同对于活性污泥生长过程的影响，导致反应器内的污泥有较大差异。当反应器内丝状菌大量增殖时，两反应器内丝状菌获得不同的絮体结构，kLa为0.086min-1的反应器内，反应器水质处理效果较好，丝状菌以发硫菌、1851型菌为主，污泥结构密实，丝状菌与絮体互相缠绕，具有良好的沉降性能，污泥的SVI维持在150ml·g-1左右，基本处于微膨胀状态；而kLa为0.072min-1的反应器内主要以微丝菌、0581型菌为主，污泥结构松散，丝状菌发散生长，污泥的SVI最高达到2300ml·g-1左右。（2）活性污泥的絮体结构与污泥混合液的气-液传质能力密切相关，测量不同结构丝状菌污泥的沉降性能与体积溶氧传递系数，发现结构较密实，能获得较好沉降性能的丝状菌污泥的气-液传质能力较好；而结构松散，沉降性能较差的丝状菌污泥的气液传质能力也较差，可见沉降性能良好的丝状菌污泥絮体结构有利于溶氧传质速率的提高。（3）考察改善污泥传质的不同方法，发现对于已经发生丝状菌膨胀的丝状菌污泥进行饥饿曝气能够改善丝状菌絮体结构，提高丝状菌污泥的沉降性能，从而改善系统的气-液传质能力，在由于溶氧不足导致丝状菌膨胀的条件下，可以通过改善丝状菌絮体结构提高系统的气液传质效率，即通过絮体结构调控消除溶氧不足的外在条件，实现了控制丝状菌膨胀的目的。