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近年来,我国制药行业保持着高速增长态势,由此带来的环境问题不容忽视。制药废水普遍存在着水质水量变化大、成分复杂、可生化性差等特点,而传统的生物处理无法满足排放要求,随之兴起的各种物化生化耦合技术在处理制药废水时表现出优势,也取得了较好的效果。本文在前期对废水分析的基础上,选择其中的磺胺嘧啶(SD)为特征污染物,进行臭氧氧化处理小试实验;将制药园区尾水与生活污水以不同比例混合,采用改良的A2/O与臭氧工艺进行处理,分析了生化反应阶段微生物种群群落变化特征,得出如下结论:(1)利用臭氧开展SD降解实验。研究表明,溶液pH值、臭氧浓度及阴离子HCO3-对SD的降解过程均有影响。其去除率随着溶液pH值升高而增加,臭氧浓度的增加能有效提高SD的降解速率;水中HCO3-对臭氧降解SD有一定促进作用。臭氧降解SD过程基本符合伪一级动力学模型;在SD浓度30mg/L,初始pH值9.14,臭氧浓度10mg/L,HCO3-投加量为100mg/L时,反应30min后,SD几乎全部降解;120min后,其矿化率为39.44%;通过LC-MS分析,推测C6H7NO3S为其降解产物之一,它在臭氧作用下进一步被矿化为CO2。(2)对制药尾水与生活污水以不同比例混合进行中试实验研究,臭氧作为预处理与深度处理单元均取得了一定的效果。两种水质进行不同比例混合,其中氨氮、总氮及磷酸盐经处理后,出水水质均可达到国家城镇污水排放一级A标准,生化阶段运行良好。臭氧前置时,制药尾水占比30%时,COD去除效果较好;臭氧后置时,在臭氧浓度为20mg/L,接触时间37min后,COD取得最佳去除效果。制药尾水占比50%时,对其中的溶解性有机物(DOM)分析发现,臭氧前置,芳香类蛋白Ⅰ降幅最大,达到45.33%;臭氧后置,腐殖酸降幅最大,达到87.90%。(3)采用高通量宏基因组测序技术对改良A2/O系统中微生物种群群落结构进行检测分析,臭氧前置时,系统中微生物群落多样性高,而且物种均匀度也高于臭氧后置时的物种均匀度,但从总体来看,臭氧后置时的物种总数要大于臭氧前置。对臭氧前置与后置中每个样品中的有效序列分别从门、纲、目、科、属水平上进行分类分析。臭氧前置共检测出344属、135科、67目、45纲及29门细菌分类,臭氧后置共检测出363属、143科、73目、51纲及34门细菌分类。从属水平上分析,Thauera和Methyloversatilis为臭氧前置中的优势菌种,对污水中的苯酚、COD去除起着关键作用。Parasegetibacter属细菌为臭氧后置中的优势菌种。本论文通过小试及中试实验,对制药废水的处理取得了较好的效果,出水可达标排放。对制药及其他工业废水处理提供了一定的参考依据。