近年来,随着经济社会的快速发展,废水排放量不断增大,废水中污染物质日益复杂,出水水质的要求日渐提高,排放标准愈加严格,现有废水处理能力难以满足实际要求。对于高效稳定的废水处理工艺技术的需求日益迫切。活性污泥是污水生物处理系统的功能主体,提高处理系统中以细菌为主的微生物的生物活性,增强活性污泥生物去除能力,是废水处理工艺技术研发的重要方向。本研究基于利用藤黄球菌复苏促进因子(resuscitation-promoting factor, Rpf)加强废水生物处理系统活性污泥中活的但非可培养状态(viable but non-culturable, VBNC)菌活性的设想,通过在序批式反应器SBR中进行SRpf(含Rpf藤黄球菌培养液上清液)的投加驯化,探究SRpf对SBR系统脱氮除磷能力及苯酚耐毒性的影响特征。同时,应用新一代高通量测序技术探明SRpf对于相应活性污泥微生物群落结构变化的影响,探索SRpf对SBR脱氮除磷能力及苯酚耐毒性的影响机制。主要的研究结论如下：(1)SRpf的驯化显著提升了SBR系统处理含氮磷废水时的启动效率。长期稳定运行时,SRpf可将SBR系统活性污泥脱氮效果提升超过8%,可将其除磷效果提升超过12%。SRpf的投加驯化对SBR活性污泥的促进作用有一定的持续周期,其促进效果会逐渐减弱；再次使用后,可以较快地恢复到原有的较优脱氮除磷水平。推测SRpf不仅可能成为提升生物处理系统脱氮除磷能力的方式,还有可能对活性污泥功能退化起到改善作用。具体来看,SRpf可强化SBR释磷和摄磷能力,且促进了SBR生物硝化和反硝化过程。耗氧呼吸速率(Specific oxygen uptake rate, SOUR)试验结果说明SRpf促进了相应活性污泥的耗氧代谢活性和物质利用能力,一定程度解释了SRpf强化SBR脱氮除磷的现象。(2)SRpf的驯化显著提高了SBR活性污泥的物种丰度及多样性。SRpf的驯化使得活性污泥中’roteobacteria 和 Actinobacteria的丰度显著提升。其中,SRpf主要促进了β-Proteobacteria 和 γ-Proteobacteria在活性污泥中的丰度,从而提升了HProteobacteria在活性污泥中的丰度。SRpf对SBR活性污泥中包括硝化菌、反硝化菌及聚磷菌在内的功能菌都产生了影响：SRpf显著促进了以Nitrosomonas和Nitrospira为主的氨氧化菌(AOBs)和亚硝酸盐氧化菌(NOBs)的丰度提升；SRpf显著促进了以Dechloromonas 和 Pseudomonas为主的反硝化功能菌丰度提升；SRpf还显著促进了以Acinetobacter 和 Pseudomonas为主的除磷功能菌丰度提升,且提升了包括Candidatus Accumulibacter 和 Rhodocyclus在内的处于VBNC状态的除磷功能菌丰度。可见SRpf通过复苏促进在SBR活性污泥脱氮除磷过程中起重要作用的功能菌强化了其脱氮除磷效果。(3)长期运行且在50 mg.Lq及以上苯酚进水浓度下,SRpf驯化的SBR系统具有显著更强的耐苯酚毒性能力。从典型周期上看,苯酚对SBR活性污泥系统的脱氮除磷能力都有明显的抑制作用,由于其对NOBs的抑制作用强于AOBs,导致系统中阶段性出现亚硝酸盐积累,并且苯酚还显著抑制了SBR系统中生物反硝化的进行。而SRpf的驯化,可以有效降低苯酚毒性的抑制水平,提升系统内苯酚的降解速率,从而强化苯酚胁迫下的SBR活性污泥的脱氮除磷协同苯酚降解的效果。(4)SRpf的驯化过程显著提高了苯酚胁迫下SBR活性污泥的物种丰度及多样性,从而提高了系统在毒性冲击下的稳定性。SRpf的驯化使得苯酚胁迫下的活性污泥中Proteobacteria 和 Actinobacteria的丰度显著提升。其中,SRpf主要促进了β-Proteobacteria 和 γ-Proteobacteria在苯酚胁迫下的活性污泥中的丰度。SRpf显著促进了SBR活性污泥系统中以Nitrosomonas 和 Nitrospira为主的AOBs和NOBs的丰度提升；其还显著促进了Dechloromonas 和 Pseudomonas菌属以及反硝化功能菌科Comamonadaceae等反硝化功能菌的丰度提升；SRpf还显著促进了以Rhodocyclaceae, Acinetobacter和Pseudomonas为主的除磷功能菌的丰度提升。此外,SRpf的驯化作用显著增强了常见苯酚降解菌属Acinetobacter和Pseudomon as的丰度,另两种常见的苯酚降解菌属Bacillus 和 Klebsie lla的丰度在SRpf驯化下也有一定程度提升,使得系统中苯酚降解功能菌得到更好富集。从而,解释了SRpf强化了在苯酚胁迫下的SBR系统活性污泥苯酚降解和脱氮除磷效能的现象。