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含酚废水是一类重要的工业废水。目前中低浓度的含酚废水多采用生物法进行处理,以降低处理成本。但由于废水中的酚类物质对微生物细胞具有毒害作用,因此现有的处理工艺多存在运行负荷低、运行不稳定等问题。本研究采用ABFT(曝气生物流化床)工艺处理含苯酚的模拟废水,在高苯酚负荷下,实现了污染物的稳定去除。同时,本研究采用分子生物技术和微电极技术对ABFT系统中的微生物种群特征,填料内部的传质特性进行了研究,为深入认识ABFT系统中污染物的去除机理和进一步提高系统的处理效率奠定了基础。研究结果表明:当进水苯酚浓度为400mg/L,ABFT在2h内可实现苯酚90%以上的去除,苯酚污泥负荷达到1.7kgBOD/kgMLSS.d,实现了苯酚的高负荷去除。由于设备故障等原因出现了苯酚去除率下降时,经适当处理,ABFT可在短时间内恢复活性,说明该工艺处理含酚废水具有很强的适应性和稳定性。在反应器微生物驯化阶段维持进水COD为800mg/L,在废水中苯酚含量从0提升到400mg/L的过程中,ABFT多孔填料上的微生物不断增殖,微生物种类也发生了较大变化:扫描电镜结果表明,在未投加苯酚之前,填料上的微生物以球菌和短杆菌为主,还含有少量的长杆菌;当投加苯酚之后,填料上的杆菌、丝状菌数量明显增加,且随着苯酚浓度的进一步增加,丝状菌的数量不断增加。利用PCR-DGGE技术对ABFT系统中填料附着生物膜和悬浮污泥中的微生物种群特征进行了研究,结果表明该系统中除含有动胶杆菌、黄杆菌等细菌外,还含有大量的地霉等丝状真菌。丝状真菌在ABFT系统的第一格反应池中含量较高,对于ABFT处理高负荷含酚废水具有重要作用。采用溶解氧微电极和扫描电镜对长有生物膜的ABFT多孔填料内部的溶解氧及微生物分布特征进行了测定,结果表明当主体溶液中溶解氧的浓度维持在7~8mg/L,而填料中心位置的溶解氧只有0.4mg/L,从主体溶液到填料中心形成了溶解氧的梯度分布:填料表面以下2mm内为好氧区(DO>0.5mg/L),生物膜微生物以丝状真菌为主;2mm以内为缺氧及厌氧区,生物膜微生物以细菌为主。采用多孔丸模型计算得到填料内部溶解氧有效扩散系数D0为0.0446m2/d,说明填料内部物质传输主要为紊动传质。