苯胺是一种重要的的化工产品,苯胺及苯胺类物质已广泛应用到工农业生产的各个领域并渗透到人们的日常生活中,进而对自然环境及人体产生间接或直接危害。我国华北、东北、西北地区冬季气候寒冷漫长,冰冻期长达3～6个月,而北部边陲地区最低气温可达到-30℃以下。因此针对如何提高低温下微生物对苯胺的降解效果,充分发挥低温下其处理苯胺废水的作用,做了一系列研究。在低温下对吉林化工厂污水处理厂曝气池活性污泥、低温生活污水处理系统曝气池活性污泥、实验室菌种库保存的高效菌剂,以及以上三者的混合菌群四种样品进行了变温培养、驯化,筛选到一组低温下降解苯胺的高效菌群—吉化污泥。经测定该菌群属于耐冷菌群,低温下其对苯胺有较好的降解效果,菌胶团形成能力较强,并且表现出很强的生物絮凝能力。从吉化污泥中分离筛选到一株低温下(10℃)能够较好降解苯胺的耐冷菌株JH-9,它能以苯胺为唯一碳源、氮源生长,通过Sherlock脂肪酸鉴定系统、16S rRNA等分析方法初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter-calcoaceticus)。从环境因子、培养基组分、接菌量、底物多样性、共代谢、反应动力学等生理生态学角度对JH-9降解特性进行了研究,得出低温下其降解苯胺的最适条件为pH 7.0,C/P 1:1~2:1,接菌量为10%(v/v)。葡萄糖和微量元素可以促进JH-9对苯胺的降解;而苯酚会抑制其对苯胺的降解。当菌体起始浓度一定时,苯胺降解率及平均降解速率主要与苯胺初始浓度有关。在较低的苯胺浓度范围内,苯胺降解率和降解速率较高,遵循Monod方程;当苯胺浓度较高时,其降解过程以基质抑制型的Haldane方程为主。采用生物强化的方法将实验室得到的低温下高效降解苯胺的单菌JH-9、吉化混菌及两者等量混合的菌群作为强化菌剂投加到SBR反应系统中,以测定苯胺的去除能力是否提高,并考察TOC、TN及微生物活性等指标的变化,用DGGE的方法对投菌强化前后反应器中活性污泥系统菌群多样性进行分析。结果表明,保证反应器内温度为12℃、摇床转速160r/min、pH 7.0、反应周期为48h等条件,三个强化系统都可以提高苯胺的降解能力,苯胺降解率在74.2%～100%,TOC的去除率83%～88.8%,而TN变化不明显。系统中异养菌的活性远远大于硝化细菌和亚硝化细菌。考察苯胺浓度冲击负荷、pH冲击负荷、苯酚毒物负荷及贫营养条件下系统生物强化效果,发现在不同冲击负荷条件下各个强化系统体现的降解苯胺的优势不同,在pH负荷下,单菌强化效果相对较好,在苯胺浓度负荷和苯酚毒物负荷冲击下,单菌和吉化污泥的混合菌群强化效果较好,在贫营养负荷冲击下,吉化污泥菌群强化效果较好。在整个强化实验中,强化系统对TOC的去除效果要好于对照系统,而对TN的去除却没有明显的优势。