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采用粉末活性炭强化活性污泥法（PAC-AS）处理天津某化工园区的难降解综合化工废水。通过PAC-AS工艺和活性污泥法（AS）的对比研究，深入探讨了投加粉末活性炭对生物处理系统的影响及其作用机理，提出了一种优化的PAC投加方案。为综合化工废水处理提供了理论指导和技术支持。从四种不同材质的PAC中优选出粒度适中，比表面积、孔容、孔径及饱和吸附容量较大的785号松杂木屑粉末活性炭用于试验。为了在较低的PAC投加量下充分发挥其处理效能，避免一次性投炭出水水质不稳定的问题，通过分析在不同PAC投加量和投加方式下的COD和色度去除效果、粉末活性炭利用率，并综合考虑经济性因素，制定出PAC投加方案：10g PAC的初始投量下（以反应器体积计1g/L），每3天补充投加1g PAC，即36g PAC/吨废水或0.036g PAC/gCOD。PAC-AS反应器在优化的PAC投加方案下与AS反应器平行运行了70天。进水平均COD浓度950mg/L、BOD5/COD0.16~0.22、有机负荷0.94kgCOD/m3·d、水力停留时间40h的条件下，PAC-AS和AS系统COD平均去除率分别为39%和20%，PAC-AS系统相比AS系统COD去除率提高将近一倍，PAC-AS系统中由生物降解作用去除的COD相比AS系统高出13%。AS系统对废水的色度几乎无去除作用，而PAC-AS系统去除率达到60%~70%。试验还发现，投加PAC可以使系统内生物量增加、污泥沉降性以及污泥比好氧速率得到明显改善。通过分析系统进出水的亲疏水性得出，活性污泥易于吸附降解亲水性和过渡亲水中性物质，而粉末活性炭对疏水性物质吸附能力较强，并且能吸附去除微生物代谢过程中产生的酸性难降解物质，从而提高了难降解有机物的去除效果，并消除了代谢产物积累对系统环境的不良影响。利用Biolog ECO平板对PAC-AS和AS两系统的微生物群落进行分析得出：PAC-AS系统内微生物的平均代谢活性（AWCD）优于AS系统；两系统内微生物对各类碳源的代谢特性比较相近，非相似性指数远小于1，并且随时间的延长而逐渐变小，这表明PAC-AS和AS系统的微生物群落特征不存在明显的差别。综上所述，粉末活性炭除发挥吸附作用外，还对生物降解起到了强化作用。投加粉末活性炭并不会改变系统内微生物群落结构和微生物降解有机物的代谢途径，但能够改善微生物代谢活性和活性污泥性质。