在向循环经济和清洁新能源发展的进程中,新一代煤化工产业将扮演特殊重要的角色。煤化工废水中酚类化合物占COD的50%以上,由于这类有毒、抑制性、难降解污染物的存在导致国内外煤化工废水治理技术普遍存在出水效果不理想、系统稳定性差的情况。生物强化技术可以通过投加目标污染物去除菌提高这些有机物的去除保证系统的启动和稳定运行,酚类化合物是煤化工废水中典型的目标污染物,因此生物强化技术可以作为提高煤化工废处理效能的重要手段。本课题将筛选出的高效降酚细菌构建降酚菌剂,利用生物强化技术、微生物生理生态学、分子生物学、环境工程学等知识阐述了降酚细菌的筛选原则和潜在价值、降酚菌剂的构建目标和构建依据,并通过试验手段对降酚菌剂有效性和经济可行性进行了评价。小试和中试试验以优化降酚菌剂强化系统的设计参数和实现降酚菌剂工业化应用为目标,开展了降酚菌剂强化处理煤化工废水的应用研究。基于对煤化工废水水质的分析确定典型酚类目标污染物苯酚、4-甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、间苯二酚,将能够分别以这四种酚类化合物为碳源进行生长这一条件作为筛选降酚细菌的依据,通过反复的筛选和驯化最终获得三株降酚细菌,16S rRNA基因序列同源性和系统发育树分析结果表明酚降解属于肠杆菌(Enterobacter)。研究表明降酚细菌可以将酚类化合物转化为易降解的有机物,本研究以此作为构建降酚菌剂的目标和依据进行了一系列单因素试验和正交试验,试验结果表明在溶解氧≤1mg/L条件下可以将煤化工废水典型酚类化合物苯酚、4-甲基苯酚、3,5-甲基苯酚及间苯二酚转化为易降解化合物,三株降酚细菌比例为1：1：1时,温度30～35℃、pH7-7.5时具备最佳的降酚效能。经评价,所构建的降酚菌剂具备实际工程应用的可行性对合成煤化工废水进水酚的最高耐浓度为750mg/L；降酚菌剂在工程中的接种量仅以废水量的万分之一计,接种量较少、经济适用性好。小试试验结果表明,降酚菌剂可以快速有效的提高反应器的启动速度,PCR-DGGE分析结果表明降酚菌剂有效的改善了活性污泥的菌群结构和生物活性,经降酚菌剂强化后出水中难降解污染物比例和种类明显减少。本文参考以往大量的研究成果系统地阐述了降酚细菌的筛选原则、应用潜质、降酚菌剂的构建依据,以此为基础构建降酚菌剂,并通过一系列试验验证了降酚菌剂的有效性和经济可行性,同时确定了降酚菌剂生物强化系统的工艺类型以及工艺参数,为降酚菌剂生物强化技术推广于煤化工项目的应用提供了有力的指导和参考。