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采用活性污泥法,分别在好氧、厌氧/好氧交替和厌氧条件下处理聚酯纤维碱减量废水,研究碱减量废水的生物降解特性和生物处理系统的微生物特性。利用凝胶渗透色谱法(GPC)、过滤膜法和三维荧光技术(3D-EEM)对废水中的难降解物质进行定性分析,并采用胞外聚合物(EPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及高通量测序分析污泥中微生物的活性及群落组成,同时研究了生物法+Fenton氧化法+生物法组合工艺对碱减量废水中低聚物的降解情况,探讨该废水合理处理途径。本课题的研究结果如下:(1)碱减量废水在好氧条件下降解效率最高,厌氧/好氧交替条件次之,厌氧条件下废水降解效率最低;凝胶渗透色谱法和过滤膜法表明,好氧、厌氧/好氧交替、厌氧条件对碱减量废水中不同分子量有机物呈现出不同的去除规律。好氧、厌氧/好氧交替和厌氧条件均不能较彻底降解相对分子量1500-1600 Da和530 Da附近的有机物(聚酯低聚物),且厌氧条件下对于相对分子量370 Da附近的有机物也不能降解去除。3D-EEM分析表明,除了聚酯低聚物外,溶解性微生物代谢产物和腐殖酸类物质也难以彻底降解;荧光光谱图的变化与COD和UV254的降解规律相似。(2)碱减量废水中的有机物降解影响微生物的活性,胞外聚合物(EPS)含量和组成情况与微生物的活性有关。随着水力停留时间(HRT)的提高,三种条件下反应器污泥中EPS基本呈现增长趋势,EPS含量的变化情况与有机物降解情况相关,好氧反应器内微生物EPS含量的增长趋势最佳,厌氧/好氧交替反应器次之,厌氧反应器最差。(3)高通量测序分析表明,好氧反应器的微生物丰富度和多样性指数远低于厌氧和厌氧/好氧交替反应器。相同的优势细菌门类主要有变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes),相对丰度都较高;厌氧反应器的优势细菌门类还有绿弯菌门(Chloroflexi)、螺旋菌门(Spirochaetae)。反应器在三种不同条件下处理碱减量废水,系统微生物群落在属水平上的分布与接种污泥均不同,特有的优势细菌属类相对丰度都较高。(4)利用“好氧生物处理+Fenton氧化+好氧生物处理”组合工艺处理碱减量废水,比单纯的生物处理的处理效率要高,可有效去除、降解废水中的聚酯低聚物,缩短废水处理时间,是一种可以获得较高出水水质的碱减量废水处理工艺组合。