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聚乙烯醇（PVA）废水具有COD浓度高，难生物降解等特点。厌氧生物法可提高难降解废水的可生化性但处理效能低，铁炭微电解法作为单独预处理单元存在易锈蚀板结等弊端，因此，本实验构建了用于处理PVA退浆废水的铁炭微电解强化厌氧生物处理系统，将微电解技术与厌氧消化技术相结合，分别考察了添加不同微电解材料（铁-活性炭、铁屑）的水解酸化反应器、厌氧反应器处理PVA退浆废水的效果，以及各反应器颗粒污泥特性（胞外聚合物（EPS）、辅酶F420），挥发性脂肪酸（VFAs）组成及微生物群落结构的变化。
具体研究内容及成果如下：
（1）设置三组水解酸化反应器，研究常规水解酸化反应器（R1，无添加材料）、铁炭耦合水解酸化反应器（R2，有铁炭材料）和零价铁耦合水解酸化反应器（R3，有铁屑材料）对PVA退浆废水的处理效果，ORP及pH情况，VFAs组成及产量，EPS含量变化。结果显示，进水COD浓度从1500mg·L-1提高至3000mg·L-1，进水PVA浓度从100mg·L-1提高至400mg·L-1，添加铁炭材料的厌氧水解酸化反应器可实现高效降解PVA退浆废水，R1、R2、R3对PVA的去除率稳定在69.6%、75.8%、74.1%左右，对COD的降解率稳定在73.5%、86.8%、76.3%左右。通过添加铁炭材料，增强了R2中的水解酶、产酸菌活性，提高了乙酸产量，优化了产酸类型。通过添加铁屑，R3中VFAs总量明显提高，加快了水解酸化进程。
（2）设置三组厌氧反应器，研究常规厌氧反应器（R1，无添加材料）、铁炭耦合厌氧反应器（R2，有铁炭材料）和零价铁耦合厌氧反应器（R3，有铁屑材料）对PVA退浆废水的处理效果，ORP及pH情况，VFAs组成及产量，颗粒污泥特性（EPS、辅酶F420）变化、颗粒污泥表面扫描电镜分析及高通量测序分析。结果表明：添加铁屑材料的R3降解PVA退浆废水的效果最佳。进水COD浓度从1500mg·L-1提高至5000mg·L-1，进水PVA浓度从100mg·L-1提高至1000mg·L-1，R1、R2和R3对PVA的最高平均去除率分别为48.1%、69.4%和79.1%左右，对COD的降解率分别为58.7%、76.2%和79.7%左右。比较颗粒污泥的辅酶F420浓度，R3>R2>R1，铁屑材料的投加对于缓解因进水负荷增加所造成的抑制影响有明显效果，可维持微生物产甲烷活性，保证反应器高效运行。
（3）高通量分析结果表明，在水解酸化反应器中，与接种种泥相比，R1、R2、R3中降解PVA的功能菌群为Propionibacteriaceae、Clostridium_sensu_stricto_1以及Clostridium_sensu_stricto_12。在水解酸化反应器中投加铁炭材料，Propionibacteriaceae、Spirochaetaceae的相对丰度得到了增加。投加铁屑材料，Propionibacteriaceae、Clostridium_sensu_stricto_1的相对丰度得到了增加，对Clostridium_sensu stricto_12、Spirochaetaceae、Ruminiclostridium等产生了抑制作用，因此铁炭耦合水解酸化反应器处理PVA废水效果最佳。Methanobacterium_beijingense、Uncultured_Methanobacterium为R1、R2、R3中优势菌种，微电解材料的投加有益于嗜乙酸产甲烷的生长，抑制嗜氢产甲烷菌生存。
在厌氧反应器中，R1、R2、R3中降解PVA的功能菌群为Propionibacteriaceae、Bacteroidetes_vadinHA17、Spirochaetaceae。添加铁炭材料极大的提高了Blvii28wastewater-sludge group的含量，但却抑制Bacteroidetes_vadinHA17的生长繁殖。Methanobacterium_beijingense在古菌菌种中占主导地位，添加铁屑材料可同时增加嗜氢产甲烷菌、专性嗜乙酸产甲烷菌和兼性嗜乙酸产甲烷菌的相对丰度，有效促进产甲烷。
具体研究内容及成果如下：
（1）设置三组水解酸化反应器，研究常规水解酸化反应器（R1，无添加材料）、铁炭耦合水解酸化反应器（R2，有铁炭材料）和零价铁耦合水解酸化反应器（R3，有铁屑材料）对PVA退浆废水的处理效果，ORP及pH情况，VFAs组成及产量，EPS含量变化。结果显示，进水COD浓度从1500mg·L-1提高至3000mg·L-1，进水PVA浓度从100mg·L-1提高至400mg·L-1，添加铁炭材料的厌氧水解酸化反应器可实现高效降解PVA退浆废水，R1、R2、R3对PVA的去除率稳定在69.6%、75.8%、74.1%左右，对COD的降解率稳定在73.5%、86.8%、76.3%左右。通过添加铁炭材料，增强了R2中的水解酶、产酸菌活性，提高了乙酸产量，优化了产酸类型。通过添加铁屑，R3中VFAs总量明显提高，加快了水解酸化进程。
（2）设置三组厌氧反应器，研究常规厌氧反应器（R1，无添加材料）、铁炭耦合厌氧反应器（R2，有铁炭材料）和零价铁耦合厌氧反应器（R3，有铁屑材料）对PVA退浆废水的处理效果，ORP及pH情况，VFAs组成及产量，颗粒污泥特性（EPS、辅酶F420）变化、颗粒污泥表面扫描电镜分析及高通量测序分析。结果表明：添加铁屑材料的R3降解PVA退浆废水的效果最佳。进水COD浓度从1500mg·L-1提高至5000mg·L-1，进水PVA浓度从100mg·L-1提高至1000mg·L-1，R1、R2和R3对PVA的最高平均去除率分别为48.1%、69.4%和79.1%左右，对COD的降解率分别为58.7%、76.2%和79.7%左右。比较颗粒污泥的辅酶F420浓度，R3>R2>R1，铁屑材料的投加对于缓解因进水负荷增加所造成的抑制影响有明显效果，可维持微生物产甲烷活性，保证反应器高效运行。
（3）高通量分析结果表明，在水解酸化反应器中，与接种种泥相比，R1、R2、R3中降解PVA的功能菌群为Propionibacteriaceae、Clostridium_sensu_stricto_1以及Clostridium_sensu_stricto_12。在水解酸化反应器中投加铁炭材料，Propionibacteriaceae、Spirochaetaceae的相对丰度得到了增加。投加铁屑材料，Propionibacteriaceae、Clostridium_sensu_stricto_1的相对丰度得到了增加，对Clostridium_sensu stricto_12、Spirochaetaceae、Ruminiclostridium等产生了抑制作用，因此铁炭耦合水解酸化反应器处理PVA废水效果最佳。Methanobacterium_beijingense、Uncultured_Methanobacterium为R1、R2、R3中优势菌种，微电解材料的投加有益于嗜乙酸产甲烷的生长，抑制嗜氢产甲烷菌生存。
在厌氧反应器中，R1、R2、R3中降解PVA的功能菌群为Propionibacteriaceae、Bacteroidetes_vadinHA17、Spirochaetaceae。添加铁炭材料极大的提高了Blvii28wastewater-sludge group的含量，但却抑制Bacteroidetes_vadinHA17的生长繁殖。Methanobacterium_beijingense在古菌菌种中占主导地位，添加铁屑材料可同时增加嗜氢产甲烷菌、专性嗜乙酸产甲烷菌和兼性嗜乙酸产甲烷菌的相对丰度，有效促进产甲烷。