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微生物治理技术处理挥发性有机物因具诸多优势而备受行业关注。但其在处理高浓度疏水挥发性有机物时,存在极大传质阻力,大大局限了这一环境友好治理技术的应用范围。本研究选择疏水且难降解的苯作为目标污染物,以具有启动周期短、不易堵塞、不易酸化、可处理高浓度有机废气等优点的生物洗涤法为基础进行改进与强化,提出泡沫生物洗涤工艺。结果表明:1)经培养驯化得到具苯降解能力的活性污泥,比降解速率(u)为6.27 h-1,半速度常数(kc)为276.37 mg·L-1。当液相苯质量浓度小于kc时,该生化反应为一级生化反应,动力学方程为u=0.046ρ。2)考察了生物洗涤法处理含苯废气的影响因素。生物洗涤塔在进气苯质量浓度200500 mg·m-3(去除负荷11.8929.72 g·(m3·h)-1)、停留时间6070 s、洗涤液pH 6.8、气液比7:1时,气相苯去除率最高为94.15%,去除负荷为27.99 g·(m3·h)-1,液相中苯质量浓度稳定在24.32 mg·L-1左右。3)设计出具有酶富集功能的回淋生物洗涤装置:泡沫生物洗涤器。停留时间43.5s、回淋比1.5、维持皂角苷4050 mg·L-1,其处理质量浓度为13000 mg·m-3含苯废气去除率稳定在99%以上。最大去除负荷为1609.15 g·(m3·h)-1比改进前提升了57.49倍。MLSS稳定在3900 mg·L-1。泡沫塔将洗涤液中的蛋白质富集了3.07倍,漆酶酶活提升2.45倍。4)洗涤液中主导菌门为Actinobacteria和Saccharibacteria。微生物群落中以苯甲酸盐代谢通路为主导,多种芳香烃代谢通路并存。筛选得到3株苯降解菌Kocuria rosea sp.R、Bacillus sp.W以及Arthrobacter sp.Y,确定Bacillus sp.W为苯降解优势菌,其在皂角苷的促进下,苯的半衰期由8.08 h缩短为4.90 h。Bacillus sp.W在最优条件pH7,起始苯浓度50 mg·L-1,皂角苷添加量1.5 CMC,漆酶酶活最高为490.21 U·L-1,在漆酶等参与下存在独特苯降解通路。添加由分离的3菌株复合而成的菌剂可使活性污泥中的苯去除效率在第5天达最高81.21%,这比常规驯化活性污泥提前17天。