N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）是一种广泛应用于化工业的原材料,常用来生产均聚物、化妆品、粘合剂、涂料和医药等。在欧美国家,NVP每年需求量达到1万吨以上,是不可缺少的化学工业品。NVP在合成和应用过程中将不可避免的进入到环境中。此外,NVP是一种典型的含氮杂环化合物（NHCs）,由于含氮杂环化合物通常具有高毒性、致畸性和致突变性,对环境造成了严重的危害,因此受到越来越多的关注。一般来说,废水中污染物的去除方法包括物理法、化学法和生物法,而生物法费用低廉、运行管理方便、有效快捷、无二次污染、环境友好,所以被广泛应用。本文从活性污泥中分离出一株NVP高效降解菌ZF1,菌株ZF1能利用NVP作为唯一碳源和氮源生长。通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因鉴定,菌株ZF1被初步鉴定为产脲节杆菌（Arthrobacter ureafaciens）。在LB液体培养基中摇床培养,菌株ZF1的对数期生长期为6～36h;36h之之后菌株ZF1的生长进入稳定期;54h后,菌株生长速度变缓,菌体量开始变少。菌株ZF1在pH 7.0～9.0,温度25～30 ℃范围内生长较好,最佳生长条件为pH7.0,温度30℃,NaCl浓度7.0g/L。另外,装液量越少,菌株ZF1的生长越好,表明较高的溶解氧量有利于菌株ZF1的生长。环境因素如pH、温度、接种量和金属离子等对菌株ZF1降解NVP都有明显的影响。菌株ZF1对NVP的最佳降解条件为温度30 ℃,pH7.0～9.0,接种量为3%。在30℃,pH 7.0及3%接种量时,菌株ZF1能在60 h内将浓度为200 mg/L的NVP完全降解,表明菌株ZF1在含NVP废水的生物处理中具有良好的应用前景。另外,工业废水中存在的常见金属离子Ni²⁺、2Zn²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Mn²⁺、Fe³⁺和Co²⁺对ZF1降解NVP都存在不同程度的抑制作用。其中Fe³⁺几乎没有影响,而Cu²⁺、Ni²⁺和Ag⁺对NVP降解的抑制作用都比较强。将菌株ZF1固定到竹炭上,和游离菌相比,固定菌对NVP的降解效果更好。对竹炭固定菌进行3次循环利用,结果NVP的去除时间随循环次数的增加而递减,说明在循环利用中,竹炭固定菌生物降解的作用越来越强,生物降解占主导地位。在3次循环利用中,竹炭固定菌对NVP的降解符合一级动力学模型,一级反应速率常数随NVP浓度的升高而下降。随着循环利用次数的增加,一级反应速率常数也越来越大,进一步说明在循环利用中竹炭固定菌生物降解NVP的作用越来越强。最后,分别把游离菌和竹炭固定菌投加到型号相同的序批式反应器（SBR）中,处理NVP合成废水。SBR分三个阶段运行,不断提高进水NVP负荷,同时降低水力停留时间。结果表明,竹炭固定菌对NVP的去除效果高于游离菌,抗有机负荷和水力冲击负荷能力也高于游离菌。