精对苯二甲酸简称PTA,是一种重要的化工原材料。其主要用于聚酯树脂、聚酯纤维和绝缘漆等产品的生产。在PTA生产的过程中会产生大量含有芳香族化合物的有机废水,该废水具有污染物浓度高、水质水量波动大、p H值变化幅度大、出水水温较高等特点,同时,废水中所含有的芳香类有机污染物生物毒性强,直接排放对自然环境的危害极大,必须经过有效的处理达标后才能排放。其中,对苯二甲酸（TA）和对甲基苯甲酸（PA）被普遍认为是PTA废水中最难生物降解的特征污染物,而PA的生物降解性能较TA更差。由于PTA废水水质水量波动大,单级UASB反应器处理PTA废水效果较差,主要原因在于高浓度的芳香类有机化合物对微生物降解的抑制作用及毒性效应,可以将单级UASB作为水解酸化阶段,去除PTA废水中较容易降解的有机物,同时对难降解的芳香类有机化合物起到一定的生物降解作用,从而提高污染物的可生化性,为二级UASB反应器生物降解污染物提供便利。因此,本研究设计了两级升流式厌氧污泥床（UASB）工艺处理PTA废水,并研究了投加废白土、铁碳和生物炭载体促进反应器的快速启动和高效运行的应用潜力。研究考察了两级反应器长周期运行性能、特征污染物去除情况、微生物群落结构、不同载体的物化性质和对污泥颗粒化的作用等方面,以期不断优化PTA废水的生物处理工艺。研究首先考察了两级UASB反应器处理PTA废水的性能。实验结果表明,二级UASB反应器能有效处理PTA废水,平均COD去除率在90%以上,沼气平均产量为一级UASB反应器14.24 m L/（g COD·d）,二级UASB反应器27.95m L/（g COD·d）。三种特征污染物中对BA的去除效果最好,其次是TA和PA,平均去除率分别为100%,97.99%和92.07%。一级UASB反应器中微生物菌群相对丰度最高的是广古菌门（Euryarchaeota）,相对丰度为29.1%,其次是变形菌门（Proteobacteria）,相对丰度为26.6%。二级UASB反应器内相对丰度最高的是Proteobacteria菌门（25.0%）、广古菌门（19.4%）和绿弯菌门（11.8%）。二级UASB反应器内微生物群落的丰富度和多样性均高于一级UASB反应器。为了提高二级UASB反应器对PTA废水中有机污染物的去除效果和产气性能,通过向反应器内投加载体考察不同载体对PTA废水的处理效果。实验结果表明,投加废白土、铁碳和生物炭载体的反应器平均COD去除率分别为87.84%、83.67%和85.42%,略低于空白反应器的90.14%,但投加载体有利于提高微生物产气性能,平均沼气产量相比空白反应器分别提高了2.0倍、3.3倍和2.7倍。投加三种载体提高了水解酸化菌和产甲烷菌的丰度,促进了短链脂肪酸的生物转化和产甲烷性能。投加载体一定程度提高了污泥粒径大小,但并未实现UASB反应器中的污泥颗粒化。综上所述,二级UASB反应器可以有效处理PTA废水,添加废白土、铁碳和生物炭载体,可以极大提高产气性能,但在加速反应器启动和污泥颗粒化方面仍需要继续探索。