为了探索膨胀活性污泥微观絮体结构对污泥沉降性的精准影响,以不同进水工艺驯化异型膨胀活性污泥,在污泥絮体参数分类基础上,以主成分分析（PCA）法建立絮体结构特征指标体系,分析异型膨胀活性污泥絮体结构特征变化;以偏最小二乘（PLS）回归法探索絮体结构特征对污泥沉降性SVI的影响,建立基于絮体微观结构参数的膨胀污泥SVI函数。主要研究结果如下:1)4种不同进水条件的SBR系统驯化的活性污泥发生异型污泥膨胀:SBR1（缺N、P源）、SBR2（缺N、P源）、SBR3（缺N源）系统发生丝状菌污泥膨胀,N、P同时缺失越多,污泥膨胀越严重;SBR4（缺P源）系统发生粘性污泥膨胀。丝状菌膨胀型系统SVI与COD去除率呈现正相关（相关系数r为0.258）,粘性膨胀型系统SVI与COD去除率呈现负相关（相关系数r为-0.193）。除SBR1系统外,无论丝状菌膨胀型还是粘性膨胀型活性污泥,胞外聚合物（EPS）多糖组分含量均高于正常污泥,而蛋白质组分含量均低于正常污泥。EPS组分多糖、蛋白质变化均影响污泥沉降性,多糖含量变化作用更大（SBR2系统例外）。丝状菌膨胀型污泥紧密层（T层）EPS、粘性膨胀型污泥松散层（S层）EPS对污泥沉降性能起主导作用,两者都是污泥膨胀的起因。2)将丝状菌膨胀型活性污泥絮体特征指标分为5类:絮体大小SZ、絮体伸长ST、絮体密实CO、絮体规则RO、絮体丝状菌FL,运用PCA法得到的絮体结构特征指标体系为:SZ=3.63ZP_cond+3.29ZP+2.74ZL+2.44ZW+2.41ZF_max+2.37ZD_eq+2.35ZA_meanST=3.10ZExt+1.99ZA_sp+1.82ZBR+1.71ZARCO=18.48ZHs+2.92ZHR+0.34CompRO=2.35ZPR+1.944ZRo-0.895ZFF-0.867ZFDFL=1.41ZFLA+1.41ZFLSS指标函数结果表明:7个参数对絮体大小SZ指标的作用比较均匀,作用最大的为轮廓线周长ZP_cond;对絮体伸长ST指标作用最大的是絮体充实度ZExt;絮体密实CO指标是絮体内部孔隙数量参数ZHs起决定性作用;对絮体规则RO指标作用最大的是絮体凸率ZPR;单位絮体面积丝状菌长度参数ZFLA、单位悬浮固体丝状菌长度ZFLSS对絮体丝状菌FL指标作用大小相同。3)将粘性膨胀型活性污泥絮体特征参数分为4类:絮体大小SZ、絮体伸长ST、絮体密实CO、絮体规则RO,运用PCA法得到的絮体结构特征指标体系为:SZ=2.98ZP_cond+2.80ZF_max+2.75ZP+2.66ZL+2.51ZW+2.49ZA_mean+2.46ZD_eqST=2.20ZA_sp-1.84ZExt+1.43ZAR+0.28ZBRCO=1.76ZComp+1.71ZHR-1.73ZHsRO=2.06ZRo-2.03ZPR-2.04ZFF+1.89ZFD指标函数结果表明:7个参数对絮体大小SZ指标的作用比较均匀,作用最大的为轮廓线线周长ZP_cond;对絮体伸长ST指标作用最大的是絮体长短轴比ZA_sp;絮体密实CO指标是由絮体密实度参数ZComp起决定性作用;对絮体规则RO指标作用最大的是絮体圆度ZRo。4)丝状菌膨胀型活性污泥SVI与解释变量间有较强线性相关,丝状菌特征指标是引起该类型污泥膨胀的最主要原因。SVI回归模型方程如下:SVI=|0.610FL-0.351SZ-0.33ST+0.178RO-0.005CO|（R²为0.779）粘性膨胀型活性污泥SVI与解释变量间有较强线性相关关系,絮体大小特征指标对污泥沉降性作用最大。SVI回归模型方程如下:SVI=|-0.554SZ+0.409ST+0.272RO-0.171CO|（R²为0.688）5)丝状菌膨胀型活性污泥的SVI观测值与预测值具有较好的拟合度,R²为0.801。粘性膨胀型活性污泥的SVI观测值与预测值拟合度一般,R²为0.664。丝状菌膨胀型活性污泥絮体微观结构指标能准确地反映活性污泥沉降性,所建立的SVI回归模型方程更加适用于实际。