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作为沿江城市的水源地，松花江水中检出含有大量芳香族化合物，严重影响了城市的供水安全。为保障城市供水安全，在城市水循环的排水阶段，可将排入松花江的工业废水进行深度处理保证其达到国家排放标准，在城市水循环的供水阶段，利用水深度处理技术净化微污染水使最终供水水质合格。基于此思路，本文以沿江企业排放煤气废水中的酚类物质和2005年松花江污染事件中的主要污染物硝基苯为目标污染物，阐明了固定化生物活性炭（IBAC）的实现方式，研究了IBAC对煤气废水中的酚类物质、微污染水中的硝基苯以及水中其他污染物的净化效能，探讨了应对突发水污染事件时 IBAC的应用方式。 通过 PCR-SSCP分析三种不同培养基分离脱酚菌的种群多样性，结果表明，SJ培养基可以筛选出较多的脱酚菌，SJ培养基营养成分多样且营养组成与细菌原始生境类似，能够满足多种菌群生存需要而分离出更多不同种类的微生物。筛选分离得到脱酚菌3株、硝基苯降解菌2株、硝化细菌12株。对脱酚菌和硝基苯降解菌的16S rDNA序列分析表明，脱酚菌F18、F19和F22为芽孢杆菌属、气单胞菌属和不动杆菌属，硝基苯降解菌 N1和N7属于克雷伯氏菌属。确定了脱酚菌、硝基苯降解菌所需的环境条件和营养平衡。活性炭对硝基苯的吸附能力实验表明宁夏ZJ-15型活性炭对硝基苯有较强的吸附能力。ZJ-15型活性炭对硝基苯的吸附等温线进一步证实了该活性炭用于硝基苯污染水处理是有效的。采用物理吸附法固定工程菌到 ZJ-15型活性炭上形成IBAC。 利用IBAC深度处理含酚废水，考察了IBAC在小试和中试两个阶段对含酚废水中的COD、浊度、总酚和三氮等的净化效能。小试结果表明，IBAC经过4～5天左右的时间可以完成启动，这一阶段是由硝化过程的完成来限定。IBAC具有良好的的稳定性，同时可以抵抗一定的冲击负荷。含酚废水中的氨氮通过硝化细菌的作用转化为硝酸盐氮。DO为6.0mg/L、空床接触时间为15～20min时，IBAC去除污染物的效果最好。此条件下IBAC的出水水质可以达到浊度<2.1NTU、COD<100mg/L、总酚<16mg/L、氨氮<0.6mg/L和NO2--N<0.12mg/L。IBAC反应器的反冲洗周期为8d，采用单独水冲的方式，冲洗强度为6～8L/(m2·s)、冲洗时间11min。IBAC可以有效地去除含酚废水中的溶解性有机物和氨氮，保证出水达到国家排放标准。中试利用混凝-过滤-IBAC深度处理含酚废水，结果表明，碱式氯化铝作为混凝剂最佳投药量为500mg/L。混凝对COD有一定去除效果，砂滤对COD去除效果不明显。砂滤柱的反冲洗周期为4～5天，反冲洗水压力不能小于8L/(m2·s)。IBAC对COD、总酚和氨氮有稳定的去除率，COD、总酚去除率分别在80％、70%左右，出水COD、总酚分别在100mg/L、20mg/L以下，可以达到国家排放标准。IBAC柱的最佳运行参数为：进水流量0.5t/h；进水COD负荷在400mg/L以下比较适宜；反冲洗周期为10天，反冲洗水压力为8L/(m2·s)。考察了IBAC上的微生物多样性，探讨了工程菌产絮能力和活性炭上工程菌流失的关系。结果表明，具有产絮能力的菌株可能可以分泌某种粘液物质，使细菌更易于固定在载体上不易流失，而非产絮菌由于不能分泌粘液物质，其与固定化载体结合不紧密，易于随水流失。在反冲洗的强力水流作用下，与载体结合不紧密的细菌很难在载体上存留，致使脱酚菌F19在IBAC总菌群中所占比例过低而不能显示出条带。说明筛选的高效工程菌不仅应该具有高效的降解能力，还应该具有与载体良好的结合能力，这样才能在载体上保持一定的数量而发挥其降解作用。 研究了不同活化方法对 IBAC净化效能的影响。结果表明，常规 IBAC和IBAC1均可以在较短的时间内启动，IBAC1对水中硝基苯的去除优于常规IBAC，常规 IBAC对水中其他污染物的去除优于IBAC1；实际处理突发性应急事件中，最好是将采用不同的方式活化两级IBAC进行串联使用。对比分析IBAC和GAC对硝基苯污染水的净化效能。结果表明，IBAC启动速度快，对硝基苯和其他有机污染物的净化效率较高，对浊度去除效果较好；在进水硝基苯浓度低于26μg/L时，出水中检不出硝基苯；在硝基苯浓度突然增加时，其恢复净化能力的时间较短。探讨IBAC上微生物的数量变化。结果表明，在启动以及运行相对稳定时，IBAC上细菌总量始终高于GAC，2个炭柱上的菌量沿水流方向都是先增加后减少。对比分析 IBAC和GAC工艺进出水有机物种类变化。原水中检出55种有机物，在经过GAC和IBAC处理后，有机物种类分别减至40和27种。探讨了IBAC和GAC出水的生物综合毒性。水厂滤后水经 IBAC处理后没有致突变性，而且水厂滤后水硝基苯浓度为26μg/L时，经过 IBAC处理后，仍然表现为无致突变性、无遗传毒性。Deltatox实验表明IBAC对硝基苯等微污染物有更好的去除效果。利用固定化生物活性炭工艺应急深度处理含硝基苯微污染水是可行的。