含氮杂环化合物是焦化废水中难降解的一类物质,此类化合物毒性强,化学结构稳定,生物降解性能较差,进入生物体具有致癌、致畸、致突变的效应,对环境和生物体存在潜在的危害,含氮杂环化合物降解机理、处理技术的研究是各国研究人员关注的重点。本文选取吡啶、喹啉、吲哚三种典型含氮杂环化合物,研究其在缺氧条件下反硝化过程中的降解特性和动力学特点。实验方法及主要结论如下:1.接种污泥取自稳定运行的焦化废水复合床(UBF)反硝化段活性污泥,分别加入到以吡啶、喹啉、吲哚为单一碳源的单基质选择培养基中进行摇床试验。2.以有机物降解率为指标,研究反硝化过程的影响因素。分别在20℃、25℃、30℃、35℃和40℃进行批式实验,得到结论:吡啶在30℃时,降解率最高,达到97.5%,温度小于30℃时,降解率显著下降;喹啉在25℃-30℃降解率较高,30℃时达到最高的98.4%;吲哚在30℃-40℃时都能很好的降解,35℃时降解率最高。分别在不同pH值6.0、7.0、7.5、8.0和9.0的情况下,测定有机物降解率。吡啶、喹啉和吲哚均在pH=7.5时降解率最高,分别达到94.5%、98.6%和 94.5%。改变吡啶、喹啉、吲哚浓度,以NaN03为氮源,分别在C/N(有机物理论COD/NO3--N)为3、8和12的情况下,进行反硝化实验。C/N为3时,三种反硝化过程均出现氮源剩余现象;C/N为8时,碳源、氮源都能快速降解;C/N为12时,碳源不能全部降解。以吡啶、喹啉、吲哚为单一碳源的反硝化过程最适条件是:T=30℃,pH=7.5、C/N=8。3.分别以吡啶、喹啉、吲哚为单一碳源进行批式实验,测定不同C/N条件下,NO2--N积累现象。吡啶反硝化降解过程中,C/N=3时NO2--N积累现象最严重,其次是C/N=12时;喹啉反硝化过程中NO2--N积累率最高的情况是C/N=3时,NO2-N积累率最少的情况是C/N=12时。吲哚反硝化过程中亚硝酸盐积累很少。4.研究反硝化过程中电子供体(吡啶、喹啉、吲哚)和电子受体(NO3--N+0.6NO2--N、N03--N和NO2--N)的降解规律,采用双基质Monod方程qD=qD,maxS/Ks+S D/KD+D进行描述,建立反硝化动力学方程,并求得动力学参数。三种碳源反硝化过程中降解速率的排序是:吲哚>喹啉>吡啶;N03--N最大比降解速率排序为:喹啉>吡啶>吲哚;NO2--N最大比降解速率排序是:吲哚>喹啉>吡啶。