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随着石油工业的不断发展,含油污水排放量不断增加,相应的,炼厂剩余活性污泥的产量逐年上涨。炼厂剩余活性污泥成分十分复杂,除了含有大量的难降解有机物外,还有许多石油类物质、苯系物和重金属等,可生化性能差、生物毒性强。因此,如何合理有效地处理炼厂剩余活性污泥已成为目前环境领域的热点和难点问题。两相厌氧消化由水解酸化和产甲烷两个阶段构成,与传统单相厌氧消化相比,稳定性高、停留时间短、甲烷产量高。由于炼厂剩余活性污泥中蛋白质、脂肪等大分子有机物及石油类物质水解酸化过程较为缓慢,所以水解酸化阶段被认为是整个厌氧消化过程的限速阶段。本论文采用CSTR反应器,在55±1℃条件下,通过改变SRT及pH值,同时引入特征污染物,研究了在不同水解酸化条件下,炼厂剩余活性污泥的产酸性能、水解性能、产气性能及污泥减量化效果,确定了炼厂剩余活性污泥最优水解酸化产酸条件及最优水解酸化产氢条件。由于炼厂剩余活性污泥中存在大量的石油类物质,本论文还对水解酸化前后污泥中油含量及其有机组成进行了分析。最后,采用高通量测序的方法,对不同条件下微生物群落进行分析,从微生物角度对炼厂剩余活性污泥的水解酸化进行了研究。研究表明,pH值为5.5、SRT为2d时,反应器内产气量最大,在0.425L/L·d左右,产气中氢含量在80%以上。pH值为5.0、SRT为8d时,水解性能和污泥减量化效果最优,且VFAs产量最大,在1056.95mg/L左右。对初始、产氢最优、产酸最优条件下污泥样品的油含量及石油类有机组成分析发现,水解酸化过程中,炼厂剩余活性污泥中的石油类物质被不同程度的降解,烷烃类是相对容易被利用的组分,在产酸最优条件下,污泥中65%以上的石油类物质被降解。部分特征污染物参与到水解酸化反应中,其中1-苯基萘要比二十一烷更容易被水解酸化菌利用。Fervidobacterium、Coprothermobacter、Exilispira、Blvii28和Tepidiphilus为水解酸化产氢的优势菌群;Coprothermobacter、Fervidobacterium、Caldisericum和Tepidiphilus为水解酸化产酸的优势菌群。Coprothermobacter、Fervidobacterium、Caldisericum与Tepidiphilus对炼厂剩余活性污泥中石油类物质起主要降解作用。