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对硝基苯酚(PNP)具有毒性,对生态环境和生物体都有很大危害,生物法因具有作用范围广、二次污染小、成本低等优点被广泛应用于苯酚类废水的降解,因此研究生物法降解PNP废水的性能具有重要意义。本实验选用序批式活性污泥法(SBR)与生物接触氧化法来处理PNP废水,得到的主要结论如下:(1)分别探究了水力停留时间、PNP初始浓度、初始pH和曝气量这四种因素对SBR和生物接触氧化法降解PNP废水效果的影响,得出了其各自的最佳实验条件。SBR处理PNP废水的最佳实验条件为:水力停留时间6 h、PNP初始浓度为40 mg/L、初始pH=7、曝气量800 L/m3·min,在此实验条件下废水中PNP的降解率达到98.7%,COD去除率为97.3%,BOD5去除率为89.5%,氨氮去除率为94.9%。生物接触氧化法处理PNP废水的最佳实验条件为:水力停留时间12 h、PNP初始浓度为20 mg/L、初始pH=7、曝气量1600 L/m3·min,在此实验条件下PNP降解率达到93.7%,COD去除率为90.3%,BOD5去除率为82.5%,氨氮去除率为91.2%。(2)在最佳实验条件下对PNP废水降解的动力学方程进行了拟合分析,结果表明,SBR和生物接触氧化法对PNP废水的降解均符合一级动力学方程。SBR降解PNP废水的拟合方程为y=0.8416x-1.0839,R2=0.9612;生物接触氧化法降解PNP废水的拟合方程为y=0.2705x-0.5649,R2=0.9511。(3)通过高通量测序技术对活性污泥与生物膜中的微生物群落进行了分析,研究发现,当PNP废水浓度为20 mg/L时,活性污泥中的微生物,以变形菌门(39.2%)和拟杆菌门(32.7%)为优势菌门;以拟杆菌纲(32.6%)、α-变形菌纲(23.1%)和γ-变形菌纲(12.5%)为优势菌纲;以黄杆菌目(19.9%)和红杆菌目(9.5%)为优势菌目。生物膜中的微生物,以变形菌门(41.4%)、拟杆菌门(20.8%)和Patescibacteria(14.8%)为主要优势菌门;以α-变形菌纲(27.0%),拟杆菌纲(20.8%),Saccharimonadia(14.5%)和γ-变形菌纲(10.2%)为优势菌纲;以红杆菌目(15.5%)、Saccharimonadales(14.5%)和黄杆菌目(11.1%)为优势菌目。当PNP废水浓度为40mg/L时,活性污泥中的微生物,以变形菌门(48.2%)为主要优势菌门;以α-变形菌纲(34.5%)为优势菌纲;目水平下,相对丰度较大的有Caulobacterales(7.1%)、Saccharimonadales(7.0%)和根瘤菌目(5.6%)。生物膜中的微生物,以Patescibacteria(60.9%)和变形菌门(18.1%)为主要优势菌门;以Saccharimonadia(60.6%)为优势菌纲;以Saccharimonadales(60.6%)为优势菌目。(4)SBR和生物接触氧化法相比,SBR可处理的PNP废水浓度更高,降解PNP废水的速率更快,所需能耗更小,且菌群结构更稳定,因此SBR处理PNP废水的效果更佳。