近年来,伴随畜禽和水产养殖的快速发展,四环素类抗生素药物在水生环境和土壤环境中被频繁检出。土霉素是使用量最大,使用范围最广的一种四环素类抗生素,其在自然水体的残留逐年升高。含有土霉素的生产废水和畜禽养殖废水流入污水处理系统后不能得到有效去除,残留药物随着污水一起汇入受纳水体,参与水循环,从而给生态环境带来潜在的危害。若要改善此状况,针对传统工艺的改进势在必行。本研究以畜禽废水中土霉素为研究对象,利用生物降解技术,从好氧颗粒污泥中筛选出可以降解土霉素的功能菌株,并以此菌株为生物强化剂投加至序批式颗粒化反应器（GSBR）,进一步考察生物强化剂对目标物污染物和常规污染物的去除效果及影响,进而从分子生物学的角度探究好氧颗粒污泥的生物群落变化规律。本研究以污水厂二沉池的活性污泥为接种污泥,在GSBR反应器中经过长期驯化培养,获得沉降性能良好、生物活性高、对常规污染物去除效果稳定的好氧颗粒污泥。该类污泥表面呈淡黄色,轮廓清晰且结构紧实。粒径在2.0～4.0mm的颗粒占污泥总量的一半以上。以此好氧颗粒污泥作为菌源污泥,从中筛选出10株具有土霉素降解能力的菌株,最终确定TJ3和TJ13菌株为土霉素高效降解菌。经16S r DNA鉴定,两株细菌分别为Pandoraea（潘多拉菌属）和Burkholderia（伯克氏菌属）。当培养条件为30℃的弱酸环境,菌株接种量为2%,土霉素初始浓度为80mg/L时,TJ3菌株对土霉素的去除效果最佳。而对于TJ13菌株,底物浓度为10mg/L时效果最佳。当乙酸钠作为外加碳氮源存在时,可促进TJ3菌株对目标物的去除;牛肉膏的添加有助于提高TJ13菌株去除土霉素的效果。此外,本文通过强化工艺分别考察了投加不同降解菌以及改变降解菌的投加量对好氧颗粒污泥系统的影响。实验结果表明,在运行时间为2.4h的条件下,好氧颗粒污泥的外观形态较好,粒径普遍较大。其沉降性能、胞外多聚物含量以及对COD和NH4+-N的去除效果等方面要优于运行时间为3h的条件。在两种运行时间下好氧颗粒污泥对TP的去除没有明显差异。当运行时间为3h时,土霉素的去除率较高,说明适当的延长运行时间对土霉素的去除有一定的促进作用。相比于对照组,向好氧颗粒污泥系统中投加一定量的生物强化剂,对常规污染物的去除有相应的改善。污泥的沉降性能和土霉素的去除效果随生物强化剂投加量的增加而有所减弱,最佳投加量应在装置有效容积的1%～2%之间。本研究通过高通量测序技术对强化工艺过程的好氧颗粒污泥进行微生物多样性分析。结果表明,当运行时间为2.4h和3h时,以TJ3和TJ13菌株作为生物强化剂投加到4组反应器中,Zoogloea（动胶菌属）、Tolumonas（甲苯单胞菌属）、Enterobacter（肠杆菌属）和Flavobacterium（黄杆菌属）为4组样品的共有优势菌种,只是在不同运行阶段,优势菌种的丰度会出现不同的变化。通过Alpha多样性分析和Beta多样性分析可知,较短的运行时间有助于提高微生物的多样性,并且多样性会随着反应装置的运行而不断提高。