近年来,制造不粘锅涂层特氟龙的主要成分全氟辛酸（PFOA）可能给人类健康带来潜在危害引发社会的广泛关注。PFOA的大量生产和使用导致其不可避免地进入污水处理厂,但其对污水和污泥处理的影响及其机理尚不清楚,这会对污水处理厂的运行造成重要隐患。本文通过长期连续试验研究了PFOA（0.5、5和20 mg/L）对污水生物脱氮除磷和氧化亚氮（N2O）排放的影响,并通过批次试验和长期半连续试验探究了PFOA（10、20、50、100和200 mg/kg TSS）对污泥厌氧消化的影响及其机理。结果表明,PFOA对生物除磷性能无明显影响,但会显著提升脱氮性能,并减少N2O排放。20 mg/L PFOA存在下,总氮去除率从78.7±6.89%增至86.8±6.39%,N2O排放系数从6.02±0.24%降至4.43±0.10%。PFOA刺激微生物释放胞外聚合物（EPS）,并与EPS结合生成PFOA-EPS共轭物,影响传质速率,从而加剧氧化还原酶的电子竞争,进而降低硝化速率。此外,PFOA降低了聚磷菌和聚糖菌活性,为反硝化节省了碳源,从而促进还原酶的活性,使反硝化更彻底,并减少N2O的产生。进一步研究发现,PFOA显著抑制了污泥厌氧消化。200 mg/kg TSS PFOA存在时,累积产甲烷量从197.1±1.92降至159.9±3.10 m L/g VS,降幅为18.8±0.37%。PFOA刺激厌氧微生物产生大量EPS（主要为蛋白质）并与其结合,不仅阻碍了污泥有机物的溶解,还增加了传质阻力并占据酶的活性位点,从而抑制关键酶活性以及酸化与甲烷化过程。PFOA还可诱导活性氧产生,引发氧化应激反应和蛋白酶合成障碍,直接导致细胞失活。此外,PFOA减少微生物多样性,降低产酸微生物和氢营养型产甲烷菌的丰度,从而抑制酸化和产甲烷过程。本文通过探究PFOA对污水生物脱氮除磷和污泥厌氧消化性能的影响及其机理,揭示了PFOA在污水和污泥处理中的影响行为及作用机制,为PFOA的环境行为提供了新见解,并对保障污水处理厂的正常运行具有重要理论与实践参考意义。