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染料废水因浓度高、色度大、毒性强等受到业界广泛关注,其中偶氮染料是最常见的有毒、有害、难降解有机污染物;厌氧/好氧组合工艺是处理印染废水的主流工艺,其中厌氧生物降解环节是主要的限制性因素,因此提高偶氮染料的厌氧降解速率也就成为核心问题。现有研究认为表面含有醌基的活性炭可以加速偶氮染料厌氧降解,但是其促进作用远远低于液态醌类化合物。本文研究的立足点是通过物理化学方法对活性炭进行选择性改性以增加活性炭表面醌基含量从而增加其促进作用,并探讨活性炭加速偶氮染料厌氧降解速率的机理。本文采用硝酸、氧气对活性炭进行氧化改性,在氮气氛围下对活性炭进行高温改性,并对改性前后的活性炭进行表征,结果显示改性前后活性炭结构并未发生大的改变,高温改性后的活性炭表面含氧官能团显著减低,氧化改性后活性炭表面醌基含量增加1倍左右,氧气改性后活性炭微孔孔径有所增加;以乙酸钠为电子供体,活性炭为氧化还原介质在T=30℃、pH=7.0条件下,进行批量平行试验得出:活性炭可以提高偶氮染料厌氧降解速率10%~20%,高温改性后的活性炭可以在此基础上增加35%左右,氧化改性后可以在此基础上增加15%~20%,说明活性炭的促进作用不仅仅跟表面醌基有关;试验还发现增大活性炭量并不能大幅度增加偶氮染料厌氧降解速率;偶氮染料厌氧降解过程分析试验证实偶氮染料废水厌氧降解是生物过程和化学过程的综合结果;硫化物还原偶氮试验证实还原1mol单偶氮键需要2.14mol,基本与理论值一致。在改性活性炭可以提高活性炭促进效果的基础上,硫化物还原偶氮染料试验表明,活性炭的促进作用跟pHPZC值有很大关系,改性后pHPZC值越大促进效果越好;生物试验表明,厌氧作用下,活性炭可以作为电子受体促进乙酸钠的氧化降解,且活性炭传递电子的能力为:ACN2>ACHNO3>ACO2>AC0。以上两个试验表明,活性炭加速偶氮染料厌氧降解速率存在着两种不同的机理,当活性炭表面醌基含量较多时,活性炭传递电子主要由其表面醌基来完成;当活性炭表面几乎不含醌基时,由于含氧官能团大量减少,活性炭内离域π电子密度增加,活性炭导电性增加。