吡啶、喹啉为典型的单环和双环氮杂环芳烃化合物，在环境中常见于焦化、制药等工业废水，其本身和降解中间产物均对环境产生危害。本研究在以沸石作为填料的曝气生物滤池(ZBAF)中采用生物强化技术处理含高浓度的吡啶、喹啉的焦化废水。利用特异微生物的降解作用和沸石的吸附作用，同时去除吡啶、喹啉及其降解中间产物NH3-N；并通过分子生物学技术，探讨处理过程中反应柱内的微生物群落特性。　　 向天然斜发沸石粉中添加各种造孔剂和粘结剂，制备多种改性沸石。通过考察改性沸石的硬度、孔隙率和NH3-N交换能力，筛选出一种性能最佳的改性沸石。与天然沸石相比，该改性沸石具有较高的孔隙率和比表面积以及较低的填料密度，表面粗糙，有利于微生物的附着。天然沸石和改性沸石对NH3-N吸附符合准二次方程，吸附等温线符合Freundlich方程。改性沸石的交换容量为天然斜发沸石的50％以上。　　 选择2株吡啶降解菌Shinellazoogloeoides BC026、Paracoccus sp.BW001和1株喹啉降解菌Pseudomonas Sp.BW003作为生物强化的接种菌株。将微生物和沸石投加到含吡啶、喹啉的无机盐培养基和焦化废水中，吡啶、喹啉均降解良好。沸石不仅不干扰微生物对吡啶、喹啉的降解，而且可以吸附吡啶、喹啉降解过程中产生的NH3-N。在降解过程中，所投加的混合菌株可以附着在沸石表面生长。　　 在ZBAF反应柱中进行生物强化处理焦化废水的连续运行试验。试验设计三个平行的ZBAF反应柱，1、3号柱装填天然斜发沸石、2号柱装填改性沸石，用焦化污泥接种后，再向1、2号柱接种BW001和BW003进行生物强化。根据细菌培养法及DNA提取法对生物膜生物量的分析，生物量的浓度为2号柱>1号柱>3号柱，反应柱下层浓度高于上层。并且根据LH-PCR的结果，1、2号柱中的群落结构多样性较高。这些因素促进了焦化废水中多种污染物的同步降解，使1、2号柱的减污能力和稳定性较3号柱强。改性沸石柱(2号柱)中生物量最高，因而对吡啶(去除率99％以上)、喹啉(99％以上)、TOC(98％以上)、NO3--N(95％以上)及NO2--N(99％以上)的处理效果最好，稳定性最高。焦化废水中氨氮浓度较高，并且焦化废水中的氮杂环芳烃在降解过程中产生氨氮，但是由于沸石的吸附作用，1号和3号柱对NH3-N的整体去除率分别为60％和70％左右，但2号柱对NH3-N的去除能力较差。　　 根据LH-PCR的结果，1、2号柱群落结构较为相似，并且在同一反应柱中，虽然污染物浓度梯度变化导致了上下层细菌群落组成成分的相对丰度差异较大，但菌落组成成分相似。为考察生物强化后微生物群落组成，对1号柱下层生物膜进行克隆文库分析。在微生物膜中，变形菌门占65.4％、拟杆菌门占11.5％、浮霉菌门占21.2％。向BAF中投加的高效菌并未在生物膜中形成显著优势。这与焦化废水的复杂成分有关，同时也可能是高效菌通过水平基因转移将自身携带的吡啶、喹啉降解基因转移到土著菌中。　　 以沸石为填料、BAF为主体工艺的生物强化技术，适合于处理含高浓度吡啶和喹啉的工业废水。