生物强化技术是采用向废水处理系统中投加高效菌的方法达到对目标污染物的有效去除或系统性能的改善，该项技术在废水中难降解有机物治理方面显示出巨大的潜力。本文以2,4-二氯酚(简称2,4-DCP)为模型污染物，研究了强化技术应用中高效菌的代谢特性、强化效果影响因素及强化系统动力学，并探讨了生物强化技术在传统活性污泥系统及一种新型高效反应器—气升式内循环蜂窝陶瓷反应器中的应用，主要得到以下实验结果： 通过对活性污泥长期富集培养、驯化和筛选，得到了两株能够以2,4-DCP为唯一碳源的高效菌，经鉴定分别为Flavobacteriumbreve和Achromobactersp.(实验编号分别为4CX和LCY)。另外对活性污泥长期驯化得到降解2,4-DCP的复合高效菌群。两种纯菌及复合高效菌对2,4-DCP的降解均遵循Haldane抑制动力学方程。苯酚、4-氯酚(4-CP)、2,4,5-三氯酚(2,4,5-TCP)与2,4-DCP共基质会抑制Flavobacteriumbreve和复合高效菌对2,4-DCP的降解；葡萄糖与2,4-DCP共基质时会抑制Flavobacteriumbreve菌对2,4-DCP的降解，但对复合高效菌的影响不明显。 探讨了生物强化系统中可能影响高效菌发挥作用的因素，并尝试利用组合动力学模型对强化系统中一般污染物和目标污染物降解情况进行模拟。研究了第二基质存在对强化系统降解目标物的影响，发现苯酚存在会抑制强化系统对2,4-DCP的去除；4-CP存在之初会抑制强化系统对2,4-DCP的降解，但经过一段时间适应，4-CP的抑制作用减弱，甚至会对2,4-DCP的降解产生一定促进作用；乙酸钠存在会促进强化系统对2,4-DCP的去除。原生动物对高效菌的捕食作用会抑制强化效果的发挥。另外，强化系统也应采用经济合理的投菌量，及控制适宜的pH和N、P条件。 考察了不同水质及投菌量条件下，长期连续运行过程中，强化CAS反应器与普通CAS反应器运行特性的差异。发现当进水长期含有目标物2,4-DCP时，强化CAS系统与对照系统相比，其优势在于加快系统启动，耐受负荷冲击能力强，但随着系统中固有菌被2,4-DCP长期驯化，强化系统较对照系统的优势将减弱甚至消失；当2,4-DCP以间歇负荷冲击形式存在于进水时，投加高效菌的强化CAS系统能够快速有效去除2,4-DCP，减少目标污染物对系统中微生物的抑制毒害作用，并维护系统的稳定性。一次性投加5％和15％的高效菌，在一个月内，强化系统能够有效承受在这期间发生的2,4-DCP负荷冲击，但100天后，强化CAS系统对目标物的去除作用不再明显，有必要再次投加高效菌。采用核糖体基因片断分析(简称RISA)方法对强化系统投菌前后菌群结构变化进行了解析，证实了高效菌在系统中的长期存在，并发现投菌量大对原系统菌群结构影响大。对CAS系统进行生物强化时，将高效菌投加到在原CAS反应器之前或之后的另一强化反应器中，对目标物的去除效果要比直接向原活性污泥反应器投加好。高效菌以固定化细胞形式投加要比悬浮投加效果好。当进水含有多种氯酚时，以复合高效菌强化的CAS系统对目标污染物和其它氯酚均具有良好的去除效果。 探讨了生物强化技术在气升式蜂窝陶瓷反应器中的应用。气升式蜂窝陶瓷反应器内流体流态基本属于完全混合式。反应器内蜂窝陶瓷载体对微生物具有良好的固定化作用，进行生物强化时，有利于高效菌在反应器内的保持和强化效果的实现。一次性投菌动态连续运行条件下，当投加高效菌的初始有机负荷F/M较低时，反应器启动快，对污染物处理效果好。当进水以2,4-DCP为唯一碳源时，强化后的气升式蜂窝陶瓷反应器能够稳定去除2,4-DCP；当进水同时含有苯酚和2,4-DCP时，2,4-DCP的去除受苯酚存在的抑制，有必要控制进水苯酚在适当的负荷范围。