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苯胺作为众多产品的原辅材料,被广泛的应用于各行各业之中。随着苯胺使用量增加,导致水环境中含苯胺类物质也不断增加,造成水体的污染,严重影响生态平衡。厌氧生物处理法具有运行成本低、降解效率高和产生清洁能源等优点,被广泛的应用于废水处理中。而厌氧共代谢生物处理技术作为处理难降解有毒有害污染物的新兴手段,受到国内外学者的广泛关注。但对于使用厌氧共代谢生物处理法降解苯胺废水的机理研究较少,其运行参数及降解机理还有待于深入探究。而UASB厌氧生物反应器作为高效厌氧反应器,具有优异的去除高浓度有机物的能力,因此本文选用UASB厌氧生物反应器,接种处理柠檬酸废水的厌氧颗粒污泥,以淀粉作为共代谢底物对苯胺进行降解研究。通过优化苯胺和淀粉的有机负荷,研究了在不同负荷下出水的化学需氧量(COD)、苯胺含量和污泥粒度及产甲烷比活性(SMA)等因素的变化规律;通过平行因子分析法(PARAFAC)和荧光区域积分法(FRI)研究了出水中溶解性有机物(DOM)的变化规律;最后通过高通量测序技术对反应器运行不同时期的微生物群落结构进行了分析,为UASB厌氧反应器处理苯胺类废水的实际应用和共代谢处理苯胺废水机理提供理论依据和技术参考。得到主要结论如下:(1)UASB厌氧反应器在启动过程中,进水淀粉负荷从1.2 gCODL-1d-1逐步提高到7.2 gCODL-1d-1。在氮饥饿条件下,COD去除率始终维持在85%左右,而在补充氮源后,出水COD去除率提高到95%,出水氨氮快速下降,表明在氮饥饿环境中,氮的含量是厌氧消化的主要限制因素。通过PARAFAC分析,发现出水DOM的主要组分为类蛋白质、色氨酸和类腐殖质。污泥平均粒度由29.7μm增大至236.29μm,平均粒度增长7.95倍。氢营养型产甲烷菌和乙酸营养型产甲烷菌的最大比产甲烷速率分别提高1.36倍和2.83倍。(2)UASB厌氧反应器对苯胺和淀粉共代谢的最优浓度为苯胺负荷2.45 gCODL-1d-1,淀粉负荷3.55 gCODL-1d-1,此时COD去除率在75%以上,苯胺去除率为81%以上;通过FRI分析发现出水DOM的主要组分为类蛋白化合物。(3)在门分类水平上,启动过程中,细菌中的优势门为Bacteroidetes、Chlo-roflex、Firmicutes、Synergisttes和Thermotogae,相对丰度分别为 21.9%、21.2%、15.3%、8.8%和 6.6%;当苯胺负荷为 3.0 gCODL-1d-1时,Bacteroidetes、Prote-obacteria、Thermotogae 和 Actinobacteria 的相对丰度分别增加了 40.3%、54.4%、65.0%和 52.4%,并且出现了Spirochaetes、Patescibacteria和Calditrichaeota;当苯胺负荷提高到6.0 gCODL-1d-1时,Bacteroidetes和Firmicutes的相对丰度分别下降至37.8%和18.6%,而Chloroflexi和Synergistetes相对丰度达到最大值,分别为 21.6%和 10.2%。(4)在属分类水平上,启动过程中,细菌中的优势属为Longilinea、Christe-nsenellacea、Aminivibrio和 Bacteroides,相对丰度分别为 30.8%、9.3%、8.97%和8.39%;当苯胺负荷为3.0 gCODL-1d-1时,Longilinea丰度显著下降,相对丰度仅为0.91%,而Syner、Christnsenellaceae和Anaerolinea成为优势属,相对丰度分别为5.5%、15.7%和5.4%,同时反应器内出现了对苯胺具有代谢功能的Acinetobacter、Pseudomonas 和 Paenibacillus;当苯胺负荷提高到6.0 gCODL-1d-1时,WCHBl-02_Unclassified、Ambiguous_taxa_Unclassified 和 Spirochaetace-ae_Unclassified相对丰度分别增加了 24.5%、13.5%和26.8%。(5)在启动过程中产甲烷菌以乙酸营养型产甲烷菌Methanosaeta为主,当加入苯胺进行共代谢后,氢营养型产甲烷菌Methanoliea、Methanospirillum、Met-hanocorpusculum和Methanobacterium丰度显著增加;在苯胺负荷为3.0 gCODL-1d-1时,氢营养型产甲烷菌占产甲烷菌的比例由8.3%增至49.5%;当苯胺负荷提高到6.0 gCODL-1d-1时,氢营养型产甲烷菌占产甲烷菌的比例增加至59.7%。