本论文的研究目的是开发一种机械强度高、应用范围广、价格低廉的新型固定化氧化还原介体,并将其应用于偶氮染料和硝基芳香化合物的厌氧处理过程。此种新型的固定化氧化还原介体使用无机陶粒做为载体,通过一系列物理和化学方法将蒽醌-2-磺酸(AQS)固定在陶粒表面上。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对制备得到的醌基陶粒进行表征分析。此外,详细考察了此种醌基陶粒对偶氮染料和硝基芳香化合物厌氧生物还原过程的催化强化作用,同时对醌基陶粒催化强化偶氮染料化学还原过程进行了研究。实验结果表明,当3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)投加量为4.73 g,硅烷化反应时间为3 h,蒽醌-2-磺酰氯(ASC)投加量为0.1 g,固定化反应时间为8 h时,AQS具有较好的固定化效果。FTIR结果表明,AQS被有效地固定到陶粒表面上；同时,SEM结果表明醌基陶粒仍保持多孔结构,AQS的固定化不影响其作为生物载体的功能。经元素分析仪检测,此时陶粒表面AQS的含量约为2.3μmol/g。以春柳河二沉池污泥为菌源,富集驯化出一种耐盐醌还原菌群用于后续生物还原实验,并对此种耐盐醌还原菌群还原AQS的特性进行了研究。实验结果表明,耐盐醌还原菌群在甲酸钠为电子供体,浓度为3 g/L,pH值为7,NaCl浓度为50 g/L时,对AQS具有较好的还原效果。生物还原实验结果表明,醌基陶粒的加入可以在一定程度上提高偶氮染料和硝基芳香化合物厌氧生物还原速率。醌基陶粒加入后,偶氮染料酸性金黄G (Acid yellow 36)、活性艳红X-3B (Reactive Red 2)、苋菜红(Acid red 27)、酸性橙7 (Acid orange 7)的脱色速率提高1.9-5.6倍,硝基苯、对氯硝基苯、对硝基甲苯还原速率提高0.3-0.9倍。随着固定化AQS浓度的增加,酸性金黄G的生物脱色速率同时增加。醌基陶粒在循环使用三次后,酸性金黄G的脱色率仍能达到98%,这说明其具有一定的催化强化稳定性。同时,Biolog结果表明,醌基陶粒具有良好的生物亲和性。Na2S还原酸性金黄G的最适条件为：Na2S浓度3.2 mmol/L, pH=6.0。在此最适条件下,醌基陶粒的加入能够大幅度提高偶氮染料厌氧化学还原的脱色速率。使用一级动力学方程对化学还原过程进行拟合。与Na2S单独还原过程相比,醌基陶粒的加入可以使酸性金黄G、活性艳红X-3B、苋菜红、酸性橙7的一阶动力学常数提高2.9-9.9倍,并且随着固定化AQS浓度的增加,酸性金黄G的化学脱色速率同时增加。