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纺织行业作为我国传统的民生行业之一,每年排放的染料废水量约占工业废水排放总量的1/3。偶氮染料作为最常用的一类染料,约占到纺织染料的60%-70%。偶氮染料废水具有高盐度、高毒性和难降解等特点。对于偶氮染料废水的处理,物理化学处理技术通常存在成本高,污泥产量大等问题,不能广泛应用于实际工程中,因此亟待寻找更加经济环保的处理手段。目前,生物法是一种环境友好的水处理技术,但传统的生物处理方法难以实现对此类难降解废水的有效处理。相较于传统的生物处理方法,好氧颗粒污泥（Aerobic granular sludge,AGS）技术对偶氮染料废水中盐度和染料负荷具有良好的耐受性。本论文开展了不同盐度条件下利用AGS降解偶氮染料酸性橙7（Acid orange 7,AO7）的研究,重点考察了盐度对AGS理化特性和污染物去除的影响,并探究了适宜盐度条件下AGS去除AO7的机理。论文探究了不同盐度对AGS理化特性、污染物去除效率和微生物群落结构的影响。在0.5%-1.0%的盐度条件下,AGS具有更高的生物量、更大的粒径和更好的沉降性能,1.0%的盐度条件是采用AGS技术处理AO7废水的适宜盐度条件。在常规污染物的去除方面,COD、NH4+-N、TN和PO43--P的去除效率较为稳定,进水浓度和去除率分别为600 mg/L、60 mg/L、60mg/L和10mg/L;95.0%、99.9%、75.0%和67.0%;而AO7的去除效率显著提高,在第67 d达到稳定值（73.2%）,比无盐条件提前了23 d。胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的过量分泌和功能细菌的富集促进了AO7的去除。但在2.0%的盐度条件下,AGS发生污泥膨胀现象,此时,常规污染物和AO7去除率显著降低。三维荧光光谱分析表明,2.0%的盐度环境引起EPS中蛋白质的肽链结构破坏,从而影响了AGS的稳定性。此外,高通量测序结果显示,在2.0%的盐度条件下,反硝化（副球菌属（Paracoccus））和芳香族化合物降解（索氏菌属（Thauera）和固氮菌属（Azoarcus））等过程的功能菌群相对丰度下降。基于盐度对AO7去除的影响,论文进一步研究了适宜盐度（1.0%）条件下不同浓度AO7（5、7和10 mg/L）对AGS去除常规污染物的影响,以评估反应器的性能和AGS的稳定性。此外,论文还探究AO7的去除和微生物群落结构的变化,以研究AGS处理不同浓度AO7废水的长期适应性。研究结果表明,AO7负荷的变化不会影响AGS对常规污染物的去除,COD、NH4+-N、TN和PO43--P去除率分别保持在94.0%、99.9%、74.0%和66.0%以上。随着进水AO7负荷的增加,AO7的去除率有所下降,但与无盐条件相比,其去除率仍分别提高了16.4%（5 mg/L AO7）,11.3%（10 mg/L AO7）,17.5%（15 mg/L AO7）。周期实验数据表明,适宜盐度条件明显促进了AO7的厌氧脱色和好氧生物降解。从微生物群落结构上看,AO7负荷的增加会导致物种丰富度下降,而盐度和AO7的联合胁迫会引起更高的群落多样性。此外,进水AO7负荷的增加会引起不动杆菌属（Acinetobacter,AO7脱色菌属）相对丰度的增加和黄杆菌属（Flavobacterium,芳香胺降解菌属）相对丰度的下降,表明该过程会促进AO7的脱色并抑制芳香族化合物的降解。在上述研究的基础上,论文开展了AGS对AO7的去除机理研究。AO7的吸附和生物降解试验显示,在AGS驯化前,AGS对AO7的去除以生物吸附为主（占比高于54.0%）,而在AGS驯化后,AGS对AO7的去除以生物降解为主（占比高于56.1%）。吸附动力学和吸附等温线模型显示,AGS对AO7的吸附过程主要通过单层的物理或化学吸附,且发生了三步吸附过程,包括外表面扩散、粒子内部扩散及吸附饱和过程。总去除动力学结果显示,驯化后的AGS对AO7的降解过程更符合一级和二级反应。此外,1.0%盐度对AGS吸附AO7的过程没有明显影响,这可能是AGS对AO7的饱和吸附所致（饱和吸附量约为0.64 mg/g）。同时,1.0%盐度促进了AO7的降解效率（从9.6%提高到27.2%）,这归因于盐度条件下功能菌的富集和EPS的过量分泌。在AO7的脱色机理方面,基于液相色谱质谱联用技术的分析结果显示,AO7降解首先发生-N=N-的断裂,即AO7的脱色过程,生成对氨基苯磺酸（m/z=172）和1-氨基-2-萘酚（m/z=158）,然后发生了一系列的自氧化反应,包括脱磺基、脱氨基、脱羧基、羟基化和水解过程。基于费氏弧菌（Vibrio fischeri）的急性生物毒性试验结果显示,经过AGS处理以后的AO7废水生物毒性明显下降,相应地,Vibrio fischeri相对发光抑制率从51.2%分别下降到22.3%（1.0%盐度）和22.6%（无盐度）。结果表明,AGS系统能明显降低AO7废水的生物毒性,并且在含盐条件下也能维持系统的稳定。基于PICRUSt2功能基因预测,提出了AGS系统中AO7的降解代谢机制。候选基因被注释为功能蛋白NADH-泛醌还原酶和NAD（P）H-醌氧化还原酶,这些蛋白质参与了三羧酸（Tricarboxylic acid,TCA）循环和糖酵解等过程。这些过程产生了还原当量（一些小分子）,然后将其转移到细胞外部降解AO7。