酚类是化工行业中一类典型的有机污染物,在我国有着十分广泛的应用,其中苯酚最具代表性。苯酚废水排量大、污染广、毒性强,不仅会造成环境污染,还会威胁人体健康。活性污泥法是目前处理苯酚废水最常用的方法,具有工艺成熟,操作简便,成本低等优点,但有时苯酚的毒性会抑制微生物活性,使降解效果不理想。生物质载体具有原材料低价易得、可重复利用和吸附性能良好等优点。所以为了提高对苯酚废水的处理效果,引入生物质载体与活性污泥法耦合处理苯酚废水是很有必要的。生物质碳气凝胶具有孔径丰富、比表面积高、密度低、制备简单、价格低廉等优点,近年来作为载体被广泛应用于污水处理领域。本文以西瓜皮为原材料,通过水热-冷冻干燥法制备了西瓜皮生物质碳气凝胶（WCA）材料,然后对WCA材料进行活化改性得到KOH/WCA材料,再对KOH/WCA进行磁化改性得到Fe₃O₄/KOH/WCA材料。改性后的两种材料均具有丰富的孔径结构和表面官能团,这些性质说明KOH/WCA和Fe₃O₄/KOH/WCA材料均具有良好的吸附性能和可以为微生物提供生长环境的空间。以KOH/WCA和Fe₃O₄/KOH/WCA材料为载体,分别与活性污泥法耦合处理水中苯酚,并研究了处理时间、载体添加量、p H和初始浓度对苯酚和COD去除率的影响,并提出了载体-活性污泥法耦合处理苯酚的可能机理。结果表明:当载体为KOH/WCA材料,处理时间为5 h,载体添加量为15%,p H为7,苯酚初始浓度为100 mg/L时,苯酚的去除率为89.8%,COD的去除率为82.26%,TOC的去除率为80.8%;当载体为Fe₃O₄/KOH/WCA材料,处理时间为5 h,载体添加量为10%,p H为7,苯酚初始浓度为100 mg/L时,苯酚的去除率为97.46%,COD的去除率为91.45%,TOC去除率为87.42%。与载体为KOH/WCA材料时相比,各项去除率均有所提高,并且载体添加量减少了。这是因为Fe₃O₄/KOH/WCA的磁性不仅可以提高载体的比表面积和孔径大小,还可以促进活性污泥中微生物的生长代谢。