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甲酚、苯酚普遍存在于实际焦化和其他含酚废水中,且含量占比高,属于“三致”芳香族有机化合物,低浓度下对水生动植物有害,并易在生物体内积累,传统水处理技术难以去除。生物强化技术有望解决这一问题。本课题组前期分离筛选出两株高效苯酚降解菌-施氏假单胞菌N2和红平红球菌FF。为了将该两株菌以生物强化技术的方式应用于实际含酚废水的处理中,但目前并不清楚该两菌株降解含酚废水中常存在的三种甲酚异构体的特性,也不明确两菌株复配联合降解各种废水中挥发酚的特性,在此情形下,本文展开相关研究,对于生物强化技术处理实际焦化废水有主要的理论和实际意义。本论文利用紫外光谱、液相色谱、TOC测定仪及气相色谱-质谱联用仪等现代分析测试手段,选择含酚废水中含量较高、且常见的挥发酚邻/间/对等三种甲酚异构体及苯酚为受试污染物,研究N2菌和FF菌对各单一污染物及其混合污染物的降解特性以及工艺条件,并研究其应用于实际焦化废水处理的条件,获得以下成果:(1)施氏假单胞菌N2能分别以间/对/邻甲酚为唯一碳源和能源生长。能完全降解转化间或对甲酚。邻甲酚因毒性大而最难以被代谢,在其最适浓度200 mg/L,48 h时其降解率仅为11.38%。但当3种甲酚混合存在时,能观察到碳源间相互协同促进转化和矿化的现象。(2)N2菌降解3种甲酚的中间产物主要是羟基苯甲醛/酸、二羟基苯甲酸、开环产物2-羟基-4-羧基-3己烯醛酸、2-羟基-4-羧基-2,4己烯醛酸、2-羟基己醛酸、2-羟基戊/丁二酸等。羟基苯甲酸类中间产物对N2菌生长有抑制。N2菌降解三种甲酚较有利的途径为:甲基被氧化为醛及羧酸,再羟化,芳环开环裂解后,逐步脱羧降解至矿化。(3)N2菌和FF菌能联合代谢两种甲酚(间/对甲酚)及苯酚等三种挥发酚化合物,在混合物总浓度高至900mg/L体系能良好生长。其中N2菌:FF菌=2:6比例接种时,细胞生长最快,总酚及其所产TOC去除效率最高,完全降解转化总浓度为600mg/L、900mg/L的混合酚仅分别需18 h和24 h。增加邻甲酚,即三种甲酚(对/间/邻甲酚)和苯酚等四种挥发酚共存时,因邻甲酚毒性较大,最适混合酚总浓度为降至500 mg/L,但此条件下,细胞仍能正常繁殖生长,以N2菌:FF菌=2:6比例接种时,细胞生长代谢最快,降解率、矿化效果以及COD去除率均最好。最适混合接种量为8%,降解液初始最适pH为7.5。(4)N2菌和FF菌混合接种,细胞能以实际焦化废水污染物为碳源生长,接种间表现出生长协同促进作用,可快速适应实际焦化废水毒性而短时间内进入对数生长期。随时间延长,焦化废水中苯酚和甲酚不断被降解转化,所积累的酸性中间产物使降解液pH值降低。48 h时实际焦化废水中COD去除率约达74%。因此,用生物强化技术将N2菌和FF菌混合接种于实际焦化废水中,可获得好的处理效果。