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醌基聚氨酯泡沫(AQS-PUF)和醌基陶粒(AQS-ceramsites)是将蒽醌-2-磺酸(AQS)以化学反应方式分别固定到聚氨酯泡沫和陶粒上而得来。其优点是避免了溶解态醌介体容易随出水流失造成二次污染,并降低了运行成本。为实现这些固态醌介体在偶氮染料废水处理中的应用,本论文研究了这两种固态醌介体的催化性能,并采用分子生物学技术如PCR-DGGE,454高通量测序技术来分析固态醌介体强化偶氮染料厌氧生物脱色体系中微生物群落结构及动态变化,旨在为建立偶氮染料废水处理新工艺提供理论基础。研究醌基陶粒强化偶氮染料厌氧生物脱色的特性。实验结果表明醌基陶粒催化强化偶氮染料生物还原具有一定程度的普遍性,且偶氮染料的结构对醌基陶粒强化其厌氧生物脱色有一定的影响；运用PCR-DGGE方法对耐盐醌还原菌群的群落结构和动态变化进行解析,发现Halomonas sp在醌基陶粒介导偶氮染料厌氧生物脱色中发挥重要作用；分别运用DGGE方法和454高通量测序方法分析耐盐醌还原菌群的群落结构,两种方法得到主要信息一致,后者获得了更为丰富准确的信息。研究醌基聚氨酯泡沫强化活性污泥厌氧处理偶氮染料活性艳红X-3B的特性。实验结果表明,不同污泥浓度、电子供体和温度对活性艳红X-3B厌氧生物脱色具有不同程度的影响；在污泥浓度1.8g·L-1,电子供体甲酸钠1.5g·L-1,温度30℃条件下,醌基聚氨酯泡沫连续使用10次,其介导的活性艳红X-3B脱色率一直能够保持在90%以上；且其在连续30天强化活性艳红X-3B脱色过程中起到很好的催化作用；与无醌体系相比,明显缩短了活性污泥厌氧处理活性艳红X-3B的启动期。运用454高通量测序技术分析了活性污泥反应体系中微生物的群落结构及多样性。门纲目科属数目的变化以及运用基于非线性参数方法的Rarefaction曲线、Shannon指数等多样性指数表明微生物群落有较好的多样性,初步验证微生物群落发生了明显的动态变化；从门、纲、属等不同的生物学分类水平分析微生物群落在反应始末发生的变化,结果表明Proteobacteria门、δ-proteobacteria纲、Desulfovibrio属等不同水平的优势菌落在群落变化中占据主导地位；并发现在反应体系的优势菌属中有电化学活性菌的存在,电化学活性菌加速电子传递,从而进一步强化固态醌介体催化偶氮染料厌氧生物脱色。