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本课题以含2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和五氯苯酚(PCP)的模拟废水为重点研究对象,分别对单独氯酚废水的生物降解过程中,水相及泥相的相关特性进行研究,并对2,4,6-TCP与对氯苯酚(4-CP)组成的混合氯酚废水生物处理过程进行了考察,进而研究氯酚类化合物生物降解过程中的污泥毒性形成原因及影响因素。含氯酚的模拟废水皆对序批式活性污泥反应器(SBR)的活性污泥进行驯化,测定出水COD与目标污染物的含量以研究SBR系统对目标污染物的去除效能;考察了逐步、冲击驯化方式下活性污泥对目标污染物的降解效能和污泥毒性及酶活性变化,探究不同驯化方式对污泥毒性的影响;测定污泥MLSS、污泥干重及污泥毒性等指标的变化,考察氯酚作为解偶联剂引起的解偶联效应与污泥毒性的相关关系,评估氯酚的最佳投加浓度,考察不同水力停留时间(HRT)对污泥毒性的影响;对照研究了2,4,6-TCP与4-CP组成的混合氯酚与单一氯酚驯化的活性污泥对目标污染物的降解效能和污泥毒性、EPS、蛋白质及多糖含量变化,并通过线性回归分析研究混合氯酚与单一氯酚SBR污泥毒性与EPS、蛋白质等因素的相关关系;通过蛋白质双向电泳(2D-PAGE)和三维荧光扫描(EEMs)技术分析氯酚类化合物生物降解过程中蛋白质、溶解性有机质(DOM)与污泥毒性的相关关系。 结果表明,采用10 mg/L PCP逐步驯化的活性污泥对PCP有良好的降解能力,而冲击驯化的污泥在第10d左右失活,微生物分泌DOM中存在的芳香类蛋白质Ⅰ、芳香类蛋白质Ⅱ以及部分溶解性微生物代谢产物均有可能导致污泥毒性的增加。在PCP的进水负荷为10 mg/L且污泥具有生物活性的条件下,可以通过污泥DHA、SOD和CAT活性来评估污泥毒性水平。由2,4,6-TCP引起的解偶联效应随着解偶联剂浓度的提高而增强,解偶联效应强弱、污泥分泌物中复杂成分蛋白的上调表达均与污泥毒性存在显著的正相关关系。在保证一定COD去除率的条件下,进水中解偶联剂2,4,6-TCP的最佳投加浓度为30 mg/L。当HRT为8h时,活性污泥对2,4,6-TCP的降解效能较强,且污泥毒性低于HRT为12h的SBR。混合氯酚组污泥毒性在驯化初期高于单一氯酚,而驯化稳定期介于两种单一氯酚之间,污泥分泌的EPS及其中的蛋白质均与污泥毒性存在显著的正相关关系,而微生物细胞分泌的多糖则与污泥毒性无显著相关性。