好氧顆粒污泥具有沉降性能好、處理負荷高、生物濃度高及同時去除COD、N、P等獨特優(yōu)點，在水處理領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。關(guān)于好氧脫氮顆粒污泥的微生物種類及脫氮機制，研究者普遍認為其特殊的顆粒結(jié)構(gòu)使得內(nèi)部存在氧濃度梯度，自養(yǎng)硝化菌處于氧濃度較高的顆粒表層，缺氧反硝化菌處于氧濃度較低的顆粒內(nèi)部，進而實現(xiàn)同時硝化反硝化脫氮。而高負荷條件下，高COD濃度容易抑制顆粒表層自養(yǎng)氨氧化菌的生長及活性，降低硝化速率，難于形成脫氮效率高的顆粒污泥。近年來發(fā)現(xiàn)的異養(yǎng)硝化脫氮途徑使得高COD負荷條件下好氧顆粒污泥高效脫氮成為可能，而目前相關(guān)的條件下好氧顆粒污泥微生物群落結(jié)構(gòu)及氮去除機制研究較少。

中國科學(xué)院成都生物研究所黃鈞研究團組以豬場廢水為基質(zhì)，通過控制運行條件培養(yǎng)出了高COD和氨氮負荷條件下具有良好脫氮除碳功能的好氧顆粒污泥。研究表明，菌株Thauera strain TN9是高負荷條件下好氧顆粒污泥的最優(yōu)勢菌，并在好氧顆粒污泥的形成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、COD和氮的去除等方面起著重要作用。顆粒污泥中并未檢測到氨氧化古菌AOA和厭氧氨氧化菌的存在，雖存在自養(yǎng)氨氧化菌AOB，但其并非顆粒污泥中的優(yōu)勢菌。最終證實，高COD及氨氮負荷條件下的好氧顆粒污泥中，雖同時存在自養(yǎng)硝化和異養(yǎng)硝化作用，但異養(yǎng)硝化對脫氮的貢獻遠大于自養(yǎng)硝化。