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作为重要的工业材料,铬被广泛应用于工业制造,这将不可避免地将其带入周围环境。含Cr(Ⅵ)废水对环境以及人类的危害是众所周知的。生物法以其绿色环保、成本低、效率高及无二次污染等优点成为处理中低浓度含Cr(Ⅵ)废水的主要方法。但在实际废水处理中常伴随碳源不足的问题,因此需外加碳源以保证生物处理的高效率。本研究提出利用含多种有机质的剩余污泥裂解液强化Cr(Ⅵ)厌氧生物处理过程:即利用其中的易降解有机物作为共代谢底物和电子供体提高生物代谢活性;腐殖酸类有机质作为吸附络合剂和氧化还原介体,丰富代谢途径,加快Cr(Ⅵ)降解,实现污泥的资源化利用及Cr(Ⅵ)的高效去除。通过热碱法对剩余污泥进行裂解处理,所得污泥裂解液加入到Cr(Ⅵ)的厌氧生物还原体系内,考察其对Cr(Ⅵ)厌氧生物还原的影响。结果显示,当Cr(Ⅵ)浓度分别为20.4、51.5和98.2 mg/L时,与不含污泥裂解液的对照组相比,强化组中Cr(Ⅵ)的去除率分别提高了26.6%、55.8%、29.6%。当单位湿污泥中Cr(Ⅵ)浓度为27.44±4.570 mg/g时,强化组和对照组污泥中的Cr分别占总铬的87.6%和49.2%,而污泥胞间Cr分别占总铬的87.2%和46.5%,说明污泥裂解液的存在提高了Cr(Ⅵ)的还原效率,使得更多的Cr(Ⅵ)被还原并固定于胞间。进一步从污泥裂解液中提取腐殖酸(污泥腐殖酸)加入到Cr(Ⅵ)厌氧生物还原体系内,考察其对Cr(Ⅵ)厌氧生物还原的强化机理。结果显示,在300 mg/L污泥腐殖酸存在下,100 mg/L Cr(Ⅵ)在24 h内完全去除,去除率较对照组提高了34.3%,且Cr(Ⅵ)的降解效率随着污泥腐殖酸投加浓度的增加而增加。元素分析结果显示,污泥腐殖酸的O/C及H/C值分别为0.52和1.69,说明其含有较多的含氧官能团,可与环境中的污染物发生吸附以及络合作用。三维荧光光谱及荧光猝灭效应测定结果显示,污泥腐殖酸可与Cr(Ⅵ)发生吸附及络合反应,吸附络合量约为34.4 mg/g。电化学活性分析结果显示,污泥腐殖酸的循环伏安曲线有明显的氧化还原对称峰,且在不同浓度污泥腐殖酸存在下,Cr(Ⅵ)的厌氧生物还原体系的氧化还原电位较对照组降低了约10 mV-70 mV,说明其具备氧化还原介体的性质。此外,高通量测序结果显示,含有污泥裂解液的Cr(Ⅵ)厌氧生物还原体系中Acinetobacter、Pseudomonas和Arcobacter等电化学活性菌的丰度有所增加。电化学活性菌可利用氧化还原介体,加速微生物与污染物之间的电子传递,从而促进污染物的降解,进一步证明污泥腐殖酸的氧化还原介体性质。污泥腐殖酸通过与Cr(Ⅵ)的吸附和络合反应,以及氧化还原介体作用,丰富了微生物对Cr(Ⅵ)的降解途径,从而强化了Cr(Ⅵ)的厌氧生物还原过程。