顆粒污泥的形成實(shí)際上是微生物固定的一種形式，其外觀為具有相對(duì)規(guī)則的球形或橢圓形黑色顆料。顆粒污泥的粒徑一般為0.1~3mm，個(gè)別大的有5mm，密度為1.04~1.08g/cm3，比水略重，具有良好的確沉降性能和降解水中有機(jī)物的產(chǎn)甲烷活性。在光學(xué)顯微鏡下觀察，顆粒污泥呈多孔結(jié)構(gòu)，表面有一層透明膠狀物，其上附著甲烷菌。

污泥厭氧消化是指污泥在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細(xì)1菌將污泥中的可生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到穩(wěn)定的過程，是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。污泥厭氧消化是一個(gè)多階段的復(fù)雜過程，完成整個(gè)消化過程，需要經(jīng)過三個(gè)階段（目前公認(rèn)的），即水解、酸化階段，乙1酸化階段，甲烷化階段。消化液是污泥厭氧消化過程血紅有機(jī)物分解而產(chǎn)生的，其中含有除了CO2和NH3外，還有以NH4NCO3形態(tài)的NH4+，HCO3-和H2CO3形成緩沖體系，平衡小范圍的酸堿波動(dòng)。
提出厭氧復(fù)合循環(huán)顆粒污泥懸浮床反應(yīng)器的新型反應(yīng)器理論。通過引入分級(jí)三相分離器,使懸浮床反應(yīng)器上部處理區(qū)液體和沼氣的上升速度大大降低,創(chuàng)造了污泥顆粒沉降的良好環(huán)境。底部利用高負(fù)荷產(chǎn)生的沼氣形成內(nèi)循環(huán),同時(shí)設(shè)置外回流系統(tǒng),內(nèi)、外循環(huán)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)水與顆粒污泥間的充分接觸及保持了良好的反應(yīng)條件,創(chuàng)造了大幅度提高CODCr容積負(fù)荷的條件。對(duì)反應(yīng)器的啟動(dòng)、運(yùn)行和在不同負(fù)荷條件下的去除效果和懸浮流態(tài)進(jìn)行了研究。