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偶氮染料是目前印染工业中广泛使用的染料,其生产使用过程中会产生成分复杂、难降解的印染废水,如果不妥善处理会对环境造成持久性的污染。厌氧消化技术因成本低、可回收能源的特点被广泛应用于高浓度废水处理。然而,传统处理过程中基于种间氢气（或甲酸）作为载体的电子传递方式比较脆弱,易受环境条件的影响,造成厌氧体系中H2分压的升高,限制厌氧消化效率。最新研究表明,厌氧系统内还存在一种新的电子传递方式即直接种间电子传递（DIET）,这种电子传递方式利用细胞色素或胞外导电菌丝（pili）代替H2进行电子传递,具有更高的电子传递效率。然而,传统的厌氧消化系统中电活性微生物丰度偏低,限制了DIET的构建。本研究以偶氮染料活性红2（RR2）为底物,通过向厌氧系统添加乙醇、纳米四氧化三铁负载活性炭（NFGAC）等外源物质,期望提高系统中电活性微生物丰度,强化DIET过程,进而达到提高RR2降解效率的目的,具体研究内容如下:1.将乙醇投加进RR2废水的厌氧消化系统,研究发现,在第4周期结束时,空白组、乙醇组和乙酸钠组反应器的RR2去除率分别为21.6%、91.4%和76.8%,COD去除率分别为35.1%、82.6%和68.0%,与RR2和COD的去除类似,乙醇组反应器CH4产量分别是空白组和乙酸钠组的11.1倍和1.2倍。机理研究表明,乙醇反应器内污泥活性较高且富集了大量的地杆菌属（Geobacter）,这与产甲烷菌之间形成DIET,解决了电子传递速率较慢的问题。另外,紫外光谱和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）数据分析表明,RR2随着偶氮键断裂,逐渐转化为分子量较小的烃类、酚类和醇类化合物,甚至转化为CH4、CO2和H2O。2.采用化学共沉淀法制备了不同负载量的纳米Fe3O4改性颗粒活性炭（NFGAC）,通过XPS、XRD及SEM等表征方法证明其负载良好,将NFGAC用于偶氮染料RR2废水的厌氧消化。结果表明,添加NFGAC可有效促进有机物的去除和甲烷的产生。在0.18-NFGAC反应器中,当只有RR2作为底物时,RR2去除率较空白反应器提高了117.9%,甲烷产量提高了167.2%。进一步分析表明,在RR2厌氧消化过程中,添加NFGAC有效提高了电子传递系统（ETS）活性。其中一种可能的机制是纳米Fe3O4掺杂在GAC表面,增加了NFGAC中官能团的数量,有利于提高电子接受能力（EAC）和电子供给能力（EDC）。微生物群落分析表明,NFGAC反应器中与RR2去除相关的细菌（盐单胞菌（Halomonas）,假单胞菌（Pseudomonas）和芽孢杆菌（Bacillus））大量富集,在RR2去除过程中发挥了重要作用。此外,证明了添加NFGAC可以促进Pseudomonas和甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）之间的DIET。