高氯酸根广泛存在于自然环境中,具有很强的的水溶性、持久的稳定性以及较大的扩散性,能够在环境系统中长期稳定存在。高氯酸根会破坏人体甲状腺的功能,影响人类正常的新陈代谢和生长发育。由于其会对人体健康造成潜在的危害,在目前的水处理中高氯酸根的存在也受到了极大的关注。目前在高氯酸根的去除方面有很多的技术,其中用自养的微生物降解还原高氯酸根的技术是目前最为常用且廉价高效的。在微生物降解高氯酸根的过程中,需要为自养微生物提供能有效降解高氯酸根的电子供体,相比之下零价铁得到了广泛的关注。零价铁在系统中不但充当电子供体,同时因为腐蚀氧化产生氢氧根以及铁的氧化物沉淀,可能会加速系统中的电子传递过程,其在降解过程中的作用原理还不明确。因此为了探究这一科学问题,在本研究中分别采用了三种不同导电性的氧化铁来探究其对于高氯酸根微生物还原降解情况的影响。在本论文中,主要研究内容如下：1.通过序批实验考察了厌氧污泥的接种量、初始高氯酸根的浓度以及初始pH值等相关因素对于高氯酸盐降解的影响。发现由于驯化之后的厌氧活性污泥具有较高的生物活性,接种量对于高氯酸根的降解没有较大影响,因此实验中考虑接种浓度为5g/L；高氯酸根降解微生物对于高氯酸根去除的有效负荷值为318μg/(L·d·gPRM),当微生物投加量为5g/L时基本可以实现对40mg/L以下高氯酸根的有效去除；高氯酸根降解微生物对于初始的pH值较为敏感,最佳初始pH值为7,该微生物具有较好的适应环境的能力,在pH值为6-9时均可以保持较高的生物活性,由于过程中pH值会增加,当pH值超过10以后则会对微生物造成危害,令其失去对高氯酸根的降解能力,因此在过程中应该通过定期的检测调节对系统中的pH值加以调控,只需保证微生物的活性,不需严格控制。2.文章侧重于外加电子供体的条件下,不同导电性的氧化铁对高氯酸根微生物降解的影响。采用了两种不同的电子供体,分别是乙酸钠和氢气,发现这两种电子供体存在时均造成高氯酸根浓度的降低,实验效果相差不大。在加入导电氧化铁和半导电氧化铁时,微生物对高氯酸根的还原效率大大提高,而加入绝缘氧化铁时则会降低微生物的高氯酸盐还原。同时发现加入的厌氧污泥和氧化铁材料会有一定的吸附作用,造成反应前期阶段系统中离子浓度的波动,在高氯酸盐浓度降低的同时系统中氯离子浓度有所升高,变化的量差别不大,忽略系统中的吸附作用和部分降解中间产物的存在,认为微生物已经对高氯酸盐实现了有效去除,将其还原成为无害的氯离子。3.通过对系统中总铁和二价铁离子浓度的测定,发现投加导电氧化铁时二价铁离子浓度有所降低,说明投加的氧化铁材料不仅会作为中介加速系统中的电子转移,加速微生物对高氯酸根的降解,同时二价铁的存在也会由于氧化还原作用提供给微生物部分电子加速了高氯酸根的还原。运用扫描电子显微镜(SEM)对三种氧化铁材料进行了表征,发现三种氧化铁会分布在微生物的周围,导电氧化铁的存在使得电子更容易被微生物接受,实现高氯酸根的还原；绝缘氧化铁的存在会阻隔系统中的电子传递,微生物获得电子相比于加入导电氧化铁和不加氧化铁的情况更加困难,因此会阻碍微生物对高氯酸根的降解。