厌氧颗粒污泥是在胞外多聚物（EPS）作用下形成的生物聚集体，因具有较好的沉降性能、承受较高的容积负荷、抗冲击能力强等特点，在高浓度有机废水处理等方面具有很好的应用潜力。然而EPS影响颗粒污泥形成的关键组分还不清楚，以及成熟颗粒污泥在啤酒废水淡季（有机负荷降低）时如何保持其结构稳定还没有具体的方法。为此，本论文通过接种好氧剩余污泥启动厌氧反应器，研究颗粒污泥培养过程中颗粒污泥的性质、形成的影响因素以及成熟颗粒污泥在半饥饿状态的颗粒污泥的反应机制。应用三维荧光光谱（3D-EEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）等技术分析影响污泥颗粒化及结构稳定性的EPS关键组分，并在小试反应器颗粒污泥培养的基础上，指导工业化厌氧颗粒污泥的培养，为污泥颗粒化工程化应用提供一定的理论依据和实践指导。主要结论如下：（1）利用实验室自主研发的CLR厌氧反应器接种好氧剩余污泥，以模拟啤酒废水为底物，采用逐步提高负荷的方法，实现厌氧颗粒污泥的培养。经过125d连续运行，反应器容积负荷从0.5kg COD/(m3d)开始逐步提升到18kg COD/(m3d)，成功培养出了成熟的厌氧颗粒污泥。颗粒污泥中大于2.8mm的颗粒污泥达到13.6%，颗粒污泥呈乌黑色、光滑、近似球形。颗粒化过程中污泥EPS的PN浓度从接种污泥的21.4mg/g VSS增长到97.7mg/g VSS，污泥PS浓度基本不变，同时PN/PS值与Zeta电位和细胞疏水性都呈正相关，表明PN浓度增加能够降低Zeta电位和增加细胞疏水性从而生物聚集体聚集成颗粒污泥，在污泥颗粒化过程中起着重要作用。应用3D-EEM和FT-IR表征颗粒污泥成长过程中污泥EPS组分，发现颗粒化过程中代表荧光物质芳香族类蛋白酪氨酸（低激发波长：峰A、高激发波长：峰C）、色氨酸（低激发波长：峰B）和红外波段1520cm-1（酪氨酸）、1626cm-1（色氨酸）随着颗粒污泥的形成而出现，并且荧光强度随着粒径的增加而增强，而代表类富里酸（峰F）只存于起始接种污泥内，表明EPS中芳香族类蛋白酪氨酸、色氨酸有利于颗粒污泥的形成。（2）根据啤酒废水的特点，考查了分析成熟厌氧颗粒污泥在半饥饿状态下（容积负荷降低一半）污泥结构稳定性，确定了EPS中大的关键组分对颗粒污泥的影响。采用R1、R2反应器分别以连续运行、间歇运行两种不同运行方式进入半饥饿状态，经过87d的运行，发现前2个月两台反应器内颗粒污泥均发生裂解，颗粒污泥平均粒径降低；第3个月R2反应器内颗粒污泥继续裂解，而R1反应器内颗粒污泥由破碎的污泥重新聚集成新的颗粒污泥，呈椭球形，并且R1反应器COD去除效率高于R2反应器，说明R1反应器连续进水方式有利于颗粒污泥在半饥饿状态下运行。3D-EEM和FT-IR分析表明：R2内颗粒污泥破碎后，未检测出芳香族类蛋白酪氨酸（低激发波长，峰A，高激发波长，峰C）的存在；而检测出类富里酸物质（峰F）和蛋白质二级结构Amide Ⅱ（波段1549cm-1）。而R1反应器能够重新形成新的颗粒，同时代表类富里酸（峰F）和蛋白质二级结构Amide Ⅱ（波段1549cm-1）的存在会导致颗粒污泥的裂解，而酪氨酸类蛋白（波段1520cm-1）的存在有利于颗粒污泥维持结构稳定。说明芳香族类蛋白酪氨酸对颗粒污泥维持结构稳定有重要作用，而类富里酸（峰F）不利于颗粒污泥维持结构稳定。（3）采用工业化厌氧反应器，以实际啤酒废水为底物，好氧剩余污泥为接种污泥，实现规模化培养厌氧颗粒污泥，经过193d颗粒污泥培养，再经历90d连续运行式的半饥饿状态运行，容积负荷从0.5kg COD/(m3d)提升达到9.6kg COD/(m3d)，再降到4.8kg COD/(m3d)，成熟的厌氧颗粒污泥中大于2.8mm的颗粒污泥达到15.2%，呈球形。成熟厌氧颗粒污泥在半饥饿状态下运行也会出现裂解，2个月后开裂的污泥碎片再次聚集成新的颗粒污泥，呈椭球形。工业化培养颗粒污泥及应用过程中，发现色氨酸和酪氨酸随着颗粒污泥出现而出现，并且强度随着颗粒的长大而增加，说明芳香族类蛋白色氨酸和酪氨酸是促进颗粒污泥生成和维持结构稳定的EPS关键组分，可作为指导厌氧污泥颗粒化培养的重要参考指标。