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油页岩是一种新型能源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源，具有良好的经济效益和社会效益。而其开采过程中所产生的废水将会对环境产生不利影响，这已成为其开采利用的限制性因素。油页岩废水的处理，是国内外关注的焦点，也是学者们研究的热点之一。本文对不同来源的油页岩废水进行了水质分析，探讨其污染程度及特性，选择了桦甸市某厂油页岩干馏废水作为研究目标，该废水呈红棕色，有机物种类繁多，以总石油烃、酚类为主。废水的水质条件为CODcr11490.136mg/L，氨氮745.605mg/L，总氮934.97mg/L，总磷88.1mg/L，总石油烃（TPH）762.255mg/L。利用SBR工艺处理油页岩废水，通过单一因素条件实验，确定了其工艺参数：进水5min、曝气时间36h、沉降60min、出水5min、闲置20min。探讨了其运行的较佳条件：温度24℃～28℃、pH6.58～7.24、DO3.36mg/L～4.36mg/L。当进水量15L，初始COD491.008mg/L，TPH33.25mg/L时，其去除率分别为70%、90%。当进水COD1088.3mg/L，TPH85.96mg/L时，其去除率分别为53.6%、55.11%，结果表明在高浓度负荷条件下SBR工艺的处理效果并不理想。利用修正的Monod公式，对SBR池中有机物降解动力学进行研究，确定了其动力学参数，Vmax=2.38d-1,Ks=292.46mg/L，生物降解反应级数n=0.62，反应速率常数K=5.9547。在SBR工艺基础上，利用石油降解菌强化活性污泥法对油页岩废水进行处理，研究石油降解菌的强化效果，并探讨不同因素对其强化效果的影响，得出在pH6~8、温度22℃~30℃、投菌量8%~12%、曝气时间8h~10h条件下，处理效果较好，废水初始COD618.2mg/L、TPH55.12mg/L时，投菌活性污泥系统中其去除率分别可达到76%、88%。平均进水COD1500mg/L，TPH88.7mg/L时，其去除率分别为47.5%、50%，与活性污泥系统相比，其去除率分别可提高28%，30%。结果表明，在微生物长期存在活性污泥系统中时，投菌强化活性污泥系统处理油页岩废水具有系统能够快速启动，耐负荷冲击能力强，处理效果明显的优点。利用PCR-DGGE技术对投菌活性污系统的微生物多样性进行分析，得出该生物强化系统微生物多样性丰富，其微生物条带数量为22条，且石油降解菌的投加，对活性污泥系统本身的微生物多样性影响较小，仍具有其稳定性。