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硝基苯已作为一种被广泛使用的基础化工原料而被广泛排放,由于其具有极大的环境危害,已经被列为优先控制污染物之一,其去除方法主要分为物理法、化学法、生物法及其组合工艺,其中生物法具有显著的优势。在生物法中,厌氧-好氧工艺(A/O)是处理难降解废水的有效方法之一。但是,传统的厌氧生物过程代谢速率慢,是整个处理过程的限速步骤。已有研究表明:加入一些醌类化合物作为氧化还原介体可明显加速硝基苯厌氧降解的电子传递,促进硝基苯生物转化。但是在处理过程中,需要持续得投加,会造成处理费用的高昂,并且醌类化合物难生物降解,随出水流失会造成二次污染。基于此,提出了还原态氧化石墨烯(RGO)强化硝基苯厌氧生物转化新工艺。批次试验结果表明,当氧化石墨烯(GO)投加到厌氧污泥(AS)体系中培养24h,可以形成良好沉降性能的RGO/AS复合体。RGO的存在强化了AS对硝基苯的生物转化,并且最佳的投加量为:GO(3~5μm):AS=0.075:1(w/w)。相比AS体系,RGO/AS体系的脱氢酶活性增加了2倍,并在上清液中分泌出氧化还原活性物质。在葡萄糖为电子供体时,RGO/AS体系具有更高的乙酸盐与丙酸盐比值,并且AS和RGO/AS体系对硝基苯的生物转化都不依赖于产甲烷菌,而取决于产乙酸菌。RGO/AS体系所分泌的结合态和溶解态EPS(胞外聚合物)都直接参与了硝基苯的生物转化,结合态EPS还可以和体系所分泌的氧化还原活性物质相互作用,加速胞外电子的传递。RGO对AS微生物群落组成影响不大,PCR-DGGE分析表明,二体系中优势菌属为黄杆菌属、氨基酸球菌属、鞘氨醇杆菌属、里氏杆菌属和芽孢杆菌属。RGO/AS复合体连续处理硝基苯模拟废水结果表明,RGO的存在可以明显缩短UASB(上流式厌氧污泥床反应器)反应器的启动时间,并且在更高的硝基苯浓度和更低的水力停留时间下,RGO/AS体系相比于AS体系都体现出更好的去除效果和稳定性。当进水为高盐条件时,RGO/AS体系仍具有较高的耐盐性,显示出稳定的硝基苯去除能力。综上所述,RGO的存在可以明显加快AS对硝基苯的生物转化,并且RGO/AS复合体对外界环境的适应能力更强。