当今城市污水处理厂去除的重点是氮磷,邻苯二甲酸酯类(Phthalate Esters,PAEs)等环境内分泌干扰物由于在污水处理厂排放标准作为选择控制项目,因此受到的关注较少;除此之外,由于其在污水中含量很低,进一步去除的难度高,相关处理工艺技术仍需要进一步完善提高。在北京市污水厂升级改造中,只要求二级出水经过深度处理后达到地表水IV类水体水质,但是TN除外,同时也未明确提及对邻苯二甲酸酯的控制。以二级处理出水为水源的再生水厂中,常规再生水处理工艺对色度、浊度等感官指标去除效果较好,对氮磷的去除往往需要投加碳源或化学药剂,对邻苯二甲酸酯类微污染物的去除效果非常有限。随着再生水利用规模的不断扩大,再生水回用的安全性和健康性受到越来越多的关注。本研究采用三维电极生物膜硫自养耦合工艺(three-dimensional biofilm-electrode reactor coupled with sulfur autotrophic deep denitrification technology,3DBER-S)来处理城市污水厂尾水,目的是对城市污水处理厂尾水进行同步深度脱氮去除两种邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二丁酯DBP,邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯DEHP),从而获得高品质的再生水,使得再生水回用的水质达到相关标准;并且结合分子生物学技术研究其去除机理。研究结果表明:3DBER-S系统内结合了多种反硝化脱氮、去除PAEs的方法,从结构上分析,系统内异养反硝化、硫自养反硝化和电化学氢自养反硝化在空间和时间上发挥协同促进作用。该工艺去除PAEs的方法有物理吸附、生物降解和电化学氧化法,首先填料中活性炭的比例较大,其对PAEs具有很强的吸附能力;其次生物法表现在反应器内的反硝化微生物种群的降解作用,由附着在填料和阴、阳极表面的生物膜来完成;再次由电流产生羟基自由基可将难生物降解的邻苯二甲酸酯氧化成容易生物降解的物质,然后通过微生物的作用最终分解成H2O和CO2。3DBER-S系统对氮和邻苯二甲酸酯的去除效果显著。控制I=300mA,HRT=12h,T 20~25℃,pH 7.0~7.5的条件下,对DBP和DEHP的去除率均在95%以上,出水DBP和DEHP浓度符合我国城市污水再生利用地下水回灌水质标准所规定的限值(DBP3μg·L-1、DEHP8μg·L-1);同时,3DBER-S系统能够保持较高的脱氮效率,TN平均去除率能达到了94%以上,出水TN的浓度在1~2mg·L-1之间。本研究对3DBER-S工艺应用于实际提供了理论指导,对于改善现有污水厂出水总氮含量偏高、邻苯二甲酸酯类内分泌干扰物出水浓度偏高的现状,推进污水资源化进程,提高再生水品质具有重要意义。