针对含有毒有害物质的生产废水在生物处理过程中出现的生物硝化严重抑制现象,本文以氰化物和硫脲为例,研究有毒有害物质对生物硝化的抑制作用及其抑制特性;进而提出一种消除有毒有害物质对硝化抑制的方法;并将该方法应用于丙烯腈生产废水的生物处理中,考察其在实际工程中的应用效果。采用SBR反应器研究丙烯腈、丙烯酸、乙腈与氰化物对生物硝化的影响,研究结果显示,氰化物对生物硝化的抑制作用最强。采用摇瓶试验测定氰化物对生活污水处理厂活性污泥硝化的半抑制浓度为0.224 mg CN-·gVSS-1。氰化物对生物硝化的抑制是可以恢复的:当氰化物被降解后,抑制作用消失。为了消除氰化物对生物硝化的抑制,本文采用SBR反应器,通过培养氰降解菌,强化氰化物的降解能力,从而有效消除氰化物对生物硝化的抑制作用。从培养后的活性污泥中分离出的四种以氰化物为碳源和氮源的氰降解菌,在SEM下均呈短杆状,经DNA鉴定分别为短波单胞菌属(Brevundimonas sp.)、微细菌属(Microbacteriumsp.)、迪茨氏菌属(Dietziasp.)和根瘤菌属(Rhizobium sp.)。硫脲对生物硝化同样有抑制作用,且该抑制也是可以恢复的。采用摇瓶试验测定硫脲对生活污水处理厂活性污泥硝化的半抑制浓度为0.088 mg硫脲·gVSS-1。本文采用两种方法成功消除了硫脲对生物硝化的抑制:“H2O2预处理+生物法”与“直接生物法”,但两者的消除机理不同,前者采用H2O2预处理将硫脲氧化为其它低毒或无毒的物质,从而消除抑制,而后者通过培养硫脲降解菌提高硫脲降解速率,从而消除硫脲对生物硝化的抑制。与前者相比,后者的成本低、无有毒副产物产生、耐负荷冲击,更有利于生物处理的稳定运行。从“直接生物法”的活性污泥中分离出了四种以硫脲为碳源和氮源的硫脲降解菌,SEM显示其主要为短杆状,经DNA鉴定其均为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。氰化物和硫脲对生物硝化的抑制机理及消除方法的研究结果表明:有毒有害物质对生物硝化的抑制作用在有毒有害物质降解后消失,通过逐渐提高有毒有害物质负荷培养有毒有害物质降解菌,强化对有毒有害物质的降解能力,可以成功消除有毒有害物质对生物硝化的抑制作用。为了考察这一消除抑制的方法在实际工程中的应用效果,本文将该方法应用于丙烯腈生产废水处理装置的二次启动中。在装置的二次启动中逐渐提高进水流量和进水浓度,75天后装置成功启动,至今已稳定运行了 3年多。最近的运行数据显示,COD、NH3-N、TKN 和 TCN 进水分别为 831-2164、188-516、306-542 与 1.17-9.57 mg·L-1,出水分别为 257±30.9、3.30±1.10、31.6±4.49 与 040±0.10mg·L-1(n=100)。对稳定运行时装置中的好氧活性污泥进行生物相分析,SEM结果显示细菌主要为短杆菌,PCR结果显示污泥中含有多种氰化物降解菌。本文提出了一种消除有毒有害物质对硝化抑制的方法,即通过培养有毒有害物质降解菌强化对有毒有害物质的降解能力,该方法简单有效,几乎无额外成本,且已成功应用于丙烯腈生产废水的生物处理工程中,具有广阔的应用前景。此外,本文的研究结果为丙烯腈生产废水及其它含有毒有害物质废水的生物处理提供了理论依据,具有重要的应用价值。