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随着石油的大规模开采,油污泥大量产生,而油污泥中含有大量的原油,将废弃的油污泥收集起来回收其中的原油是资源化的有效方法,但在这过程中会产生油污泥废水,该废水中包含采油过程中所添加的化学药剂,土壤中有毒有害物质,以及油污泥回收过程中所添加大量化学药剂和部分难以分离的细颗粒物质,而这些成分都将大大的增加该废水的处理难度。本研究采用生物滤池工艺和SBR工艺,以经混凝预处理的油污泥废水为原水,油污泥废水处理中试设备好氧污泥为种污泥,通过系统考察两种工艺处理实际油污泥废水中进水COD负荷、HRT、外源有机质等参数对COD、氨氮的处理效果影响,研究了驯化特性,同时基于高通量测序技术分析降解菌群多样性、基于GC-MS分析降解物质成分,探讨了驯化机制。主要研究结论如下:(1)厌氧-好氧生物滤池工艺(分别以牡蛎壳和陶粒为滤料)实验结果表明,与陶粒滤池相比,牡蛎壳滤池显示出较好的处理效果与运行稳定性;在进水COD为1042 mg/L左右、HRT为168 h的条件下,牡蛎壳生物滤池对COD、氨氮和TOC的总去除率分别稳定在71%、89%和70%左右,其中厌氧段与好氧段分别去除的COD为33-41%和29-42%,表明经驯化的反应体系中厌氧降解菌与好氧降解菌均显示出一定的COD降解能力。GC-MS分析结果发现,驯化稳定后,与进水相比,牡蛎壳生物滤池出水中的酚类、多种烷烃类、芳香烃类等有机物的特征峰均有明显降低。高通量测序结果表明,驯化后反应体系丰度上升的厌氧功能菌包括:能够降解苯酚的毛球菌属,能够去除污水中硫酸盐的,能够降解烷烃类的厌氧绳菌属。驯化后,在牡蛎壳滤池与陶粒滤池的厌氧段,COD降解功能的微小杆菌属的丰度分别呈上升与下降趋势,氨氮降解功能的生丝微菌属的丰度均呈下降趋势;在两滤池的好氧段丰度上升的功能菌包括毛球菌属、除磷的Thiothrix-caldifontis,反硝化的陶厄氏菌属;微小杆菌属的丰度在陶粒滤池呈上升、牡蛎壳滤池呈下降趋势。(2)SBR实验结果表明:在低温条件下,反应器中外加碳源(葡萄糖)投加量为100mg/L,水力停留时间为10 d,进水COD和氨氮分别为420.7-597.8 mg/L和6.8-12.9 mg/L的条件下,SBR反应器能够在12 d进入稳定状态,且在后续的18 d内正常运行,该阶段反应器对COD和氨氮的去除率分别稳定在28%和51%左右,可见在较低温环境下,SBR反应器对COD和氨氮的去除能力低下;当反应器无葡萄糖添加运行时(35 d-57 d),反应器对COD的去除率稳定在10%左右,对氨氮的去除率为0-25%,可以推测,SBR中的微生物主要利用外加碳源进行有机碳的氧化分解与增值,对废水本身所含的有机物的降解能力极为有限。GC-MS分析结果发现,SBR反应器进水中含有脂类、苯酚类、芳香烃类、酮类等有机物的特征峰,与进水相比,经SBR反应器处理后出水中各有机物的特征峰均没有明显降低。高通量测序结果表明,低温条件下,不同的进水浓度对SBR反应器中细菌群落多样性和丰富度的影响比较小,对古菌群落多样性和丰富度的影响较大,虽然驯化后部分功能菌属丰度有所上升,但低温环境造成丰度较大的毛球菌属,微小杆菌属,等菌属显著下降,可见以上三种菌属对低温环境较为敏感,推测SBR反应器中后期的氨氮的积累和毛球菌属以及微小杆菌属的丰度下降有关。(5)以大庆市某石化企业的污水处理站活性污泥作为种泥,以实际油污泥废水为原水,以发酵后的面粉作为辅助碳源,启动中试设备;启动运行结果表明,该中试设备中的好氧池能够以较长的水力停留时间运行(HRT为30-150 d),达到稳定至少需要100 d,运行后期污泥浓度为2530 mg/L左右,二沉池出水的COD浓度为145.0-382.6 mg/L,未能达到石油化工行业二级排放标准允许排放限值,出水的氨氮浓度为0.4-2.7 mg/L,出水pH为7.5,达到石油化工行业二级排放标准允许排放限值。