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染料工业是我国国民经济中的重要行业,目前有超过10万种商业染料,其中偶氮染料占70%左右。工业废水中普遍存在的偶氮染料对水生生物有毒性,而且对人体有致突变性,造成了严重的环境问题。本论文选取单偶氮偶氮染料酸性橙7(AO7)和双偶氮染料活性黑5(RB5)为特征污染物展开研究。首先,分析了活性污泥系统中吸附和生物降解的影响。其次,建立了活性炭污泥强化法(PAC-AS),分析其处理效果及机理。研究表明,活性污泥体系中对AO7和RB5的吸附主要发生在早期阶段,随着时间推移,吸附量维持在一定范围内不变。对于偶氮染料AO7,生物降解在整个过程占主导地位。而对于偶氮染料RB5,随着时间推移,生物降解去除作用不显著,整个过程吸附占主导地位。此外,发现活性污泥对偶氮染料的吸附容量随着初始浓度和温度的增加而增加;pH为3.0时,对偶氮染料AO7和RB5的吸附容量为最佳,分别达到为18.35 mg/g和19.87 mg/g。从四种不同种类活性炭中优选出了饱和吸附容量最优的果壳型粉末活性炭用于建立活性炭污泥强化法(PAC-AS)。通过分析污泥添加量、PAC用量、pH值、温度等因素对AO7去除的影响,得出以下结论:(1)最佳污泥添加量为SV=40%;(2)PAC的最佳投加量为300 mg/L;(3)在pH=5条件下,PAC-AS体系对AO7的去除效果最佳;(4)温度的升高不会提高整体去除率,但可以显著提高反应速率。投加活性炭会对污泥微观结构和对污泥沉降性能产生影响。投加的PAC起到微生物集聚的载体作用,增加了微生物与溶液作用的面积和时间。随着实验进行,PAC-AS体系未出现污泥絮体分散的情况,投加的PAC也达到了提升污泥沉降性能的效果。此外,PAC-AS体系中添加的PAC显著提高了生物降解去除速率(在pH=3和30~oC条件下,提高了27.5%)。此外,实验进行到12h时,PAC-AS系统中AO7的去除率为65.4%,且大于AS系统(22.5%)和PAC系统(35.3%)两者去除率之和。这证实了PAC在PAC-AS体系中的所起到的不仅是吸附作用,还有协同增强作用。