邻苯二甲酸(phthalic acid,PA)作为生产邻苯二甲酸酯类(PAEs)的一种前驱体,被广泛地运用于生产燃料,聚酯树脂,药物和增塑剂等方面,由于人类社会的大量生产和广泛使用,邻苯二甲酸酯类已成为地球上最广泛存在的环境污染物之一。PAEs不仅具有致畸、致癌和致突变特性,而且是一种内分泌干扰素,严重危害人类的健康。一般PAEs较易水解生成PA,作为邻苯二甲酸酯类的最主要中间产物,且该中间产物的积累会严重影响邻苯二甲酸酯类的降解进程,所以对PA的降解机理的研究已显得尤为重要。同时,近年来,由于农业上氮肥的过量使用、居民生活和工业污水的排放,导致我国地表水含氮物质(硝酸盐和亚硝酸盐等)污染日益严重。目前,对于含有PA的污水,一般的生物处理方法是好氧生物降解法,而对于硝酸盐和亚硝酸盐的污水,一般是在缺氧环境下利用反硝化反应来进行去除。本研究通过将折流式内循环生物膜反应器进行改进,提供了一种将好氧区域和缺氧区域在一个反应器内实现的环境,在折流式内循环反应器内实现了PA的双加氧反应和反硝化反应。探究了外源电子供体和紫外辐射产生的内源电子供体是如何通过加速PA的双加氧反应,进而加速了反硝化反应,通过对硝酸盐和亚硝酸盐这两种主要反硝化反应的反应物的研究,发现以亚硝酸盐为氮源时的反硝化反应更易进行。主要结果如下:(1)通过对折流式内循环生物膜反应器的改进,控制反应器的表面溶解氧约2mg/L,由于反应器前段溶解氧的消耗,为反应器后段提供了缺氧环境,经过对生物膜的驯化,在折流式内循环反应器实现了需氧的双加氧反应和缺氧的反硝化反应。(2)外源电子供体丁二酸的投入,促进了PA的初始双加氧反应,生成的下游产物更易被反硝化反应利用,从而加快了反硝化反应的反应速率。(3)当只有以丁二酸提供碳源时,少量的丁二酸投加,反硝化反应基本不进行,当丁二酸的投加量达到1.27m M/L时,反硝化速率明显加快,与PA+丁二酸组的反硝化反应速率相近,通过两组电子平衡的计算,进一步论证了少量的丁二酸作为电子供体优先提供给PA的双加氧反应,从而为反硝化反应提供了充足且易被利用的小分子有机酸。(4)PA经过UV/H2O2的预处理后释放出的诸如丁二酸、乙酸类的小分子有机酸作为内源电子供体和由外部提供的电子供体对双加氧反应和反硝化反应的加速效果相同。(5)在反硝化反应中,由于亚硝态氮所需的电子供体比硝态氮所需的电子供体少,根据相同条件下,亚硝酸盐和硝酸盐的两组实验结果对比,当氮源是亚硝酸盐时,PA的降解速率是以硝酸盐为氮源时的2~3倍,反硝化速率也达到将近3倍。这为短程硝化反硝化提供了实验论据,如果在硝化反应中能控制氨盐直接转化为亚硝酸盐,不仅节约了资源,而且加快了反硝化的速率。