酚类消毒剂的使用量逐渐增加,酚类消毒剂废水的来源包括医疗废水、消毒剂生成企业废水和餐饮行业废水等。厌氧消化技术是一种既能降解有机污染物又能产生能源的生物处理手段,具有能耗低、运行费用小和回收能源等特点,被认为是一种可持续的废水处理技术。但酚类消毒剂对厌氧消化的影响尚不完全清楚,消毒剂对厌氧消化期间水解、酸化、甲烷生成的影响和微生物群落影响需要深入研究。先前的研究主要集中在特定的单一物质或主要成分对厌氧消化的影响上,而对实际的酚类消毒剂仍然没有系统的研究。本研究选取典型的酚类消毒剂,探究酚类消毒剂对废水厌氧消化的影响。主要研究结论如下:(1)研究不同浓度酚类消毒剂对废水厌氧消化的影响,结果表明随着酚类消毒剂浓度的增加,累计产甲烷量降低。添加0.04、0.2、0.4和0.8 m L/L消毒剂的累积甲烷产量差异不显著(P≥0.05)。而当消毒剂浓度为1.6和2.4 m MS-275分子量L/L时,甲烷产量分别降低了69.98%(P<0.05)和100%(P<0.05)。酚类消毒剂的添加导致挥发性脂肪酸(VFA)积累,影响胞外聚合物质(EPS)的分泌和厌氧污泥的结构。随着消毒剂浓度的增加,乙酸激酶和辅酶F_(420)活性降低。微生物群落分析表明,优势菌群为Firmicutes、Chloroflexi、Actinobacteria和Proteobacteria。消毒剂加入抑制了Methanosaeta和Methanobacterium的生长。此外,高Genetic susceptibility浓度消毒剂对厌氧消化(AD)过程中的酸化和甲烷化都有抑制作用,甲烷化阶段的抑制作用高于酸化阶段。(此网站2)采用超声、二氧化钛和生物炭三种方式解除酚类消毒剂对厌氧消化的抑制影响。结果表明,三种方法对甲烷产量的提升都有一定的促进作用。在添加0.4 m L/L的消毒剂条件下,超声法、二氧化钛法和生物炭法的最终产甲烷量分别为388.16 m L、456.05 m L和527.26 m L,比对照分别提高了22.01%、43.40%和65.72%,由此可见生物炭对甲烷的提高效果要优于二氧化钛和超声。预处理会减少VFA的积累,同时提高脱氢酶、乙酸激酶和辅酶F_(420)的活性。通过红外光谱,质谱和高效液相色谱分析,发现三种方式对体系中的溶液组成变化不大,以对氯间二甲基苯酚、乳酸和硫酸钙为主要物质。在研究消毒剂主要成分变化时发现生物炭对酚类物质的去除效果最好。微生物群落分析表明,优势菌群为Bacteroidetes、Chloroflexi、Firmicutes和Proteobacteria,且三种方式下Methanomassiliicoccus的相对丰度都提高。(3)采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器对含酚类消毒剂废水进行厌氧消化处理。结果表明,消毒剂的存在会减少甲烷的生成,且随着消毒剂浓度的提高,甲烷的抑制作用越显著。为了解除对产甲烷的抑制,添加适量的生物炭可提高甲烷的产量。与A2相比,S2阶段UASB的日均CH_4产量分别降低了30.63%、46.9%和68.13%,而在S3阶段添加5 g/L生物炭时,甲烷产量提高了61.7%。酶活性测定表明生物炭提高了乙酸激酶和辅酶F_(420)的活性。微生物丰度变化表明,生物炭加入改变了微生物群落,Bacteroidetes、Candidatus＿Ssacharibacteria、Methanomassiliicoccus和Methanomaassiliicocccus的丰度提高。