活性污泥法一直被广泛应用于污水处理，但由丝状菌引起的污泥膨胀是该法问世以来普遍发生且棘手的难题之一。传统的技术控制方法是通过杀死丝状菌或抑制其生长来控制丝状菌污泥膨胀。近年来有研究指出，丝状菌也可以形成聚集度大的絮体甚至颗粒，这给控制丝状菌膨胀提供了全新的思路。然而，目前对丝状菌的研究主要集中在丝状菌与絮体形成竞争生长条件的对比上，并以建立抑制丝状菌而促进菌胶团细菌繁殖的操作条件为主要目的，而对丝状菌本身的成长过程以及菌丝体特征尚缺乏系统性研究。本试验从丝状菌的自身特点入手，从其结构、生长势、底物存贮能力、表面特性、对传质的影响、出水水质等多方面分析丝状菌在不同生长阶段的特征，探索了丝状菌膨胀及其致密过程中菌丝体的演替规律，寻求丝状菌致密的途径以期解决固液难分离的问题，提高出水水质。本研究获得的主要成果如下：（1）本试验运行过程中，丝状菌密集生长形成丝状菌大絮体，其SVI值在30⁴0mL/g左右，经测定大絮体的平均沉速也与颗粒污泥接近，最大沉速可达100m/h，可见大聚集度生长的丝状菌仍具有良好的泥水分离效果。但是，大絮体的存在使反应器中氧的传递路径发生改变，造成局部溶氧不均，影响传质。且水质处理状况不佳，氨氮的去除率仅在30⁴0%之间波动。（2）本试验引入了节点密度和椭圆度两个新的概念来表征丝状菌的结构特点：丝状菌节点密度是用来表征单位长度的菌丝体所具有的交叉点个数，而椭圆度用来表征丝状菌丝与丝之间形成网眼的形状。试验结果表明，丝状菌节点密度、菌丝体的网眼椭圆度和沉淀性能SVI具有一定的相关性，即节点密度越小，椭圆度越大，污泥沉淀性能越好。（3）致密生长的大絮体对丝状菌的种类是有选择性的，那些丝体较弯曲、丝体强度较大、贮存能力强的菌丝体更利于形成聚集态生长。不同丝状菌之间的生长势和对底物的存贮能力是不同：菌丝体较细的丝状菌的生长势要更快一些，如Type1851的生长势要比Type021N快；试验中存在的几个菌种对PHB颗粒的存贮能力由高到低依次为：Nostocoida limicola Ⅱ、Tpye1851、Type0701、Type021N型菌；当Nostocoida limicola Ⅱ型菌和软发菌共存时，Nostocoida limicola Ⅱ型菌占优势。而软发菌和Type0914型菌共存时两者对底物的利用能力相近。（4）体积溶氧传递试验表明，丝的形态及摆动对传质有积极的作用（KLa值升高了3.9%）。但污泥整体形态及其EPS含量的变化对传质的影响更为显著（KLa值下降了39%）。（5）本试验向反应器中投加了既可做内核又可做碳源的有机物玉米，期望丝状菌粘附内核缠绕生长从而改变其发散的生长模式达到丝状菌致密的目的。刚投加玉米后不久，就可以观察到丝状菌开始粘附玉米生长。经过一段时间后，玉米会被慢慢分解利用，丝状菌缠绕玉米粒生长，有些丝状菌甚至穿过玉米内部生长。但也由于玉米会被分解，因此该法对沉淀性能的改善作用只是短期的。（6）通过玉米释碳曲线得出玉米作为碳源的Cm和k值分别为：1000mg/L和0.00033mg^-1·L·h^-1，对于投加了碳源（玉米）的R1和R4反应器来说，其氨氮单位去除率和反硝化单位去除率呈缓步增加的趋势。可见玉米作为碳源对水质具有积极的作用。与药剂法比较，添加碳源抑制丝状菌膨胀安全可靠。