好氧顆粒污泥具有沉降性能好、處理負荷高、生物濃度高及同時去除COD、N、P等獨特優點，在水處理領域受到越來越多的關注。關于好氧脫氮顆粒污泥的微生物種類及脫氮機制，研究者普遍認為其特殊的顆粒結構使得內部存在氧濃度梯度，自養硝化菌處于氧濃度較高的顆粒表層，缺氧反硝化菌處于氧濃度較低的顆粒內部，進而實現同時硝化反硝化脫氮。而高負荷條件下，高COD濃度容易抑制顆粒表層自養氨氧化菌的生長及活性，降低硝化速率，難于形成脫氮效率高的顆粒污泥。近年來發現的異養硝化脫氮途徑使得高COD負荷條件下好氧顆粒污泥高效脫氮成為可能，而目前相關的條件下好氧顆粒污泥微生物群落結構及氮去除機制研究較少。

中國科學院成都生物研究所黃鈞研究團組以豬場廢水為基質，通過控制運行條件培養出了高COD和氨氮負荷條件下具有良好脫氮除碳功能的好氧顆粒污泥。研究表明，菌株Thauera strain TN9是高負荷條件下好氧顆粒污泥的最優勢菌，并在好氧顆粒污泥的形成、結構穩定、COD和氮的去除等方面起著重要作用。顆粒污泥中并未檢測到氨氧化古菌AOA和厭氧氨氧化菌的存在，雖存在自養氨氧化菌AOB，但其并非顆粒污泥中的優勢菌。最終證實，高COD及氨氮負荷條件下的好氧顆粒污泥中，雖同時存在自養硝化和異養硝化作用，但異養硝化對脫氮的貢獻遠大于自養硝化。