生物造粒流化床是在造粒流化床高效固液分离技术的基础上发展的一种新型污水处理新技术，该工艺将造粒流化床高效固液分离技术与活性污泥法生物降解作用有机结合，实现在一个单元内对城市污水的高效处理。本研究是在前期研究成果的基础上，深入研究了生物造粒流化床的各项控制条件及其对反应器运行状况和微生物状况的影响，包括颗粒污泥层高度、加药量、搅拌速度和上升流速；同时研究了生物造粒流化床处理城市污水的特性，并计算了处理过程中的固体平衡和颗粒污泥中挥发性固体的COD当量，得出以下主要结论：（1）在本实验检测的1100mm-1600mm范围内，生物造粒流化床使用较高的颗粒污泥层时，对原水中的污染物有更高的去除率，并且在水样和污泥样中可检测到更多的细菌数，尤为对NH₃-N的去除和氨化菌的数量更为明显。（2）PAC投加不足或投加过量时均会影响颗粒污泥状况及出水水质，PAM投加过量时会引起颗粒污泥在搅拌轴上结块，二者的适宜投药量为PAC 48mg／L、PAM4.0mg／L。（3）机械搅拌和上升水流共同维持了生物造粒流化床中造粒过程和流化状态所需的水力条件。适宜的搅拌速度为（8～12）r／min，上升流速不宜超过6.5m／h。（4）原水进入生物造粒流化床反应柱后，各项污染物在100mm高度处被大幅度去除，随着高度增加污染物被继续去除但幅度较小。同时，出水中BOD／COD有所提高。（5）生物造粒流化床中每克干颗粒污泥中所含细菌总数接近10⁸，单位体积好氧菌总数是传统污水处理反应器的4～8倍；颗粒污泥中挥发性固体含量为56％，介于化学强化一级处理所产生化学污泥（30％左右）和传统活性污泥（60％～80％）之间；物料平衡计算得出生物造粒流化床内颗粒污泥被完全置换所需的时间为13.6h，与生物造粒流化床的实测污泥停留时间SRT基本相符；颗粒污泥中挥发性固体的COD质量当量为1.88g COD／g MLVSS，介于常规污水处理系统中微生物C₅H₇O₂N的COD质量当量1.42 g COD／g C₅H₇O₂N和生活污水中的有机物C₁₀H₁₉O₃N的COD质量当量1.99 g COD／g C₁₀H₁₉O₃N之间。