侧流式膜生物反应器（SSR-MBR）工艺是好氧/沉淀/厌氧（OSA）的改进工艺,基于此系统开展与物理方法耦合（超声耦合填料和微氧条件）强化污泥减量的研究,通过批式实验与现场连续流实验结合,研究其强化污泥减量的机理、二次基质的释放及利用、污泥性质、膜污染特性以及与微生物种群结构的关系。（1）三套厌氧反应器同时运行,研究在厌氧侧流反应器（ASSR）中,超声耦合填料预处理对其污泥减量效率、沉降性能、脱水性能和微生物群落结构的影响。超声预处理使污泥减量从3.65%提高到5.08%,填料进一步将其提高至19.2%。超声预处理污泥可降低ASSR的氧化还原电位,促进胞内物质的释放,而填料对提高污泥减量效率具有更重要的作用。超声后ASSR污泥沉降脱水性能的恶化由于投加填料得到改善。Illumina-MiSeq测序表明,经过超声耦合填料预处理,微生物丰富度和多样性增加。填料上有利于富集慢生菌（Dechloromonas）,发酵菌（Draconibacteriaceae、Fusibacter、Acidaminobacter）和絮体形成菌（Zoogloea）,而水解、捕食菌（Saprospiraceae_unculture）和慢速生长菌（Thauera）易在ASSR中富集。（2）通过超声条件优化的批式实验发现:污泥经过声能密度为0.2W/ml,超声时间为10 min的超声处理,溶胞效果较好,且污泥经超声声能密度为0.2 W/ml、超声时间为10 min预处理接种至填料ASSR（PASSR）中,PASSR污泥24 h内污泥崩解程度较高,溶出物含量较多。胞外聚合物（EPS）成分与特性分析显示,此条件下PASSR污泥在0-2 h之间可溶性微生物产物（SMP）含量溶出最多,且在2-24 h之间发现SMP的降解;三维荧光分析显示,此条件下PASSR污泥中蛋白质类物质在0时刻时溶出较多,且其在12 h时其降解效果最好（5.3%和13.9%）,且12 h时腐殖酸类物质的增量最多。MLSS和MLVSS的崩解动力学与总凯氏氮的溶出动力学结果显示,在声能密度为0.2 W/ml、超声时间为10 min的条件下,动力学方程拟合程度较高,崩解和水解系数最高。（3）将批式实验筛选的最优超声条件应用于ASSR-MBR系统中发现,不同预处理ASSR的插入不影响整体系统的COD和NH₄-N去除率;厌氧侧流-MBR（A-MBR）、厌氧填料-MBR（AP-MBR）及超声耦合填料-MBR（AUP-MBR）的污泥减量率分别为22.4%、31.9%和40.6%。AUP-MBR通过富集水解、发酵菌以及填料表面的水解、慢生菌促进溶解性有机物（DOM）的释放和利用。此外,其中大量丝状菌的繁殖,导致系统污泥沉降脱水性能的恶化,从而加速了膜污染速率。在AP-MBR中会富集大量水解菌、发酵菌,且在填料表面会富集慢生菌,促进了DOM的释放和利用,且其中丝状菌的相对丰度最低,改善了污泥沉降脱水性能,减轻了膜污染。在AUP-MBR和AP-MBR中获得了较高的TN去除率,其中富集了不同的反硝化功能菌。而在缺氧/好氧-MBR（AO-MBR）中发现了优势聚磷菌的大量富集。填料提高了ASSR物种丰度,超声强化了ASSR物种多样性。（4）将微氧曝气应用于SSR-MBR系统（M-MBR）中发现,M-MBR和AO-MBR在COD和NH₄-N去除方面同样有效。微氧侧流池的水力停留时间（HRT_M）从3.3 h升高至6.7 h,污泥减量率从10.8%增加至47.5%,并且通过富集水解,发酵和捕食性细菌促进DOM的释放和利用。在HRT_M为3.3 h的M-MBR中获得最高的氮去除率,并且在微氧侧流池（MSSR）中富集脱氮相关细菌（Thauera和Hyphomicrobium）。在HRT_M为5.0 h的M-MBR中发现PAOs（Candidatus_Accumulibacter和Dechloromonas）的大量富集,且其TP去除率最高。另外,延长HRT_M会富集絮状细菌（Nannocystis）并抑制丝状细菌（Candidatus_Alysiosphaera）,继而改善污泥脱水性能。