丙烯酸生产废水成分复杂、有毒有机物浓度高,对人体健康和生态安全具有潜在危害。随着近年来丙烯酸需求量的不断升高,其生产规模不断扩大,丙烯酸废水已成为石化废水生物处理毒性的重要来源,对污水处理厂生物处理单元的运行造成严重危害。本研究分别采用活性污泥耗氧速率抑制试验、脱氢酶活性抑制试验、发光细菌急性毒性试验和活性污泥生长抑制效应试验评价丙烯酸废水的生物处理毒性,其中活性污泥耗氧速率抑制试验结果表明,丙烯酸废水对总耗氧速率、异养菌耗氧速率和硝化细菌耗氧速率的EC50分别为2.19%、2.58%、0.86%,该方法敏感性适中、受试生物合理、操作简洁高效,在本研究范围内最适合丙烯酸废水的生物处理毒性评价。本研究结合生物处理毒性评价和废水组分分析结果识别丙烯酸废水中的特征毒性物质。考虑到混合废水中不同物质毒性之间的复杂关系,研究中特别通过删除试验对丙烯酸废水中不同污染物的生物处理毒性进行筛查,并通过u检验验证其毒性效应的显著性。结果表明,丙烯酸、甲醛、丙烯醛、2,3-二氢呋喃、靛蓝、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、正丁醇、甲苯、乙酸丁酯等11种物质是丙烯酸废水中的特征毒性物质。研究发现,各特征毒性物质对硝化细菌的抑制效应尤为显著,表明将丙烯酸废水排入含脱氮工艺的污水处理厂之前进行预处理的必要性。为进一步识别丙烯酸废水中的关键毒性物质,本研究以毒性单位TU与贡献度Q为指标,分析了11种特征毒性物质的生物处理毒性贡献。其中,甲醛和丙烯酸的毒性贡献度占全部特征毒性物质的86%以上,是导致该废水生物处理毒性的关键物质;因此,丙烯酸废水的预处理过程中需要对这两种关键物质的去除效果予以重点关注。由于毒性物质间的联合效应对混合废水的综合毒性具有重要影响。本研究在活性污泥耗氧速率抑制试验和发光细菌急性毒性试验的基础上,分别利用毒性单位法、相加指数法、混合毒性指数法和相似性参数法,对甲醛和丙烯酸的联合毒性效应进行评价。不同毒性试验方法和联合效应评价方法结果均表明,两者之间的联合毒性效应类型为协同作用,说明对各种单一物质的监测可能会导致对该废水综合毒性的低估。研究结果对丙烯酸废水预处理工艺的设计和评价提供了重要的理论指导。