颗粒污泥的形成实际上是微生物固定的一种形式，其外观为具有相对规则的球形或椭圆形黑色颗料。颗粒污泥的粒径一般为0.1~3mm，个别大的有5mm，密度为1.04~1.08g/cm3，比水略重，具有良好的确沉降性能和降解水中有机物的产甲烷活性。在光学显微镜下观察，颗粒污泥呈多孔结构，表面有一层透明胶状物，其上附着甲烷菌。
污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细1菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段（目前公认的），即水解、酸化阶段，乙1酸化阶段，甲烷化阶段。消化液是污泥厌氧消化过程血红有机物分解而产生的，其中含有除了CO2和NH3外，还有以NH4NCO3形态的NH4+，HCO3-和H2CO3形成缓冲体系，平衡小范围的酸碱波动。
提出厌氧复合循环颗粒污泥悬浮床反应器的新型反应器理论。通过引入分级三相分离器,使悬浮床反应器上部处理区液体和沼气的上升速度大大降低,创造了污泥颗粒沉降的良好环境。底部利用高负荷产生的沼气形成内循环,同时设置外回流系统,内、外循环实现了进水与颗粒污泥间的充分接触及保持了良好的反应条件,创造了大幅度提高CODCr容积负荷的条件。对反应器的启动、运行和在不同负荷条件下的去除效果和悬浮流态进行了研究。
