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菲是很具代表性的一类多环芳烃污染物,在石油污染的土壤与水体中有较高的浓度,其化学性质稳定、溶解度小,因而难以被生物利用。目前,菲的好氧降解研究已经取得了很大的成果,而其厌氧降解方面仍不明朗,关于菲厌氧代谢路径、关键酶等方面还有待深入研究。电-生物耦合法是近年的研究热点,在硝基苯、染料和苯酚等多种有机废水的处理方面取得了较好的效果,但是关于电-厌氧微生物耦合体系及该体系对于无取代基多环芳烃去除的研究都鲜有报道。本研究以废水中的菲为研究对象,某造纸厂厌氧颗粒污泥为种泥,构建了电-厌氧微生物处理体系,探讨了降解时间、pH值、污泥浓度、电流大小、污染物初始浓度以及Cd2+六种因素对电-厌氧微生物耦合体系处理含菲废水的影响,并深入研究菲在电和厌氧微生物作用下的代谢机理以及电和厌氧生物的相互作用机理。结果如下:(1)在温度为351℃,pH为8.0,污泥浓度为5gTSS/L,菲初始浓度为20mg/L条件下,通电电流为2mA的电-厌氧微生物耦合法对菲和COD的去除效果最好,其次是厌氧生物法,单独电解法去除效果最差。处理时间为93h时,3种方法对菲和COD去除率分别为99.4%和91.5%,96.7%和81.1%,25.1%和22.6%。(2)适当的电流大小能够提高菲和COD的去除率。温度为351℃,pH为8.0,污泥浓度为5.4gTSS/L,菲初始浓度为20mg/L时,通电电流为1mA处理效果最佳,48h菲和COD的去除率可达99.9%和92.1%。但当电流超过一定值(4mA)时,污染物去除速率将低于不加电流的情况,并且随电流的增大生物环境恶化,酸碱条件失衡,有机物去除率迅速降低。(3)重金属镉对电-厌氧微生物耦合体系降解菲有一定的影响,镉浓度低于50mg/L时,菲的去除率随镉浓度的增大而增大,而当镉浓度过高(>50mg/L)时对菲的降解产生抑制作用。(4)厌氧颗粒污泥对菲的降解是胞外酶与胞内酶共同作用的结果。同时厌氧颗粒污泥对菲有一定的吸附作用,且吸附量随处理时间变长而降低,颗粒污泥吸附的菲和水体中的菲之间存在一个动态的吸附平衡。(5)电-厌氧微生物耦合法对菲的降解是一个极其复杂的过程,其主要中间产物有邻苯二甲酸二甲酯、间-苯乙基苄腈、4-羟基-9-芴酮、邻苯二甲酸异壬酯和二苯并噻吩等。电-厌氧微生物耦合法处理含菲废水过程中,微生物降解对菲的去除起主要作用,而微电流的加入除了能够刺激微生物的生长和代谢以外,还可能氧化去除菲。