生物处理方法由于其经济实用,在印染废水处理领域得到了广泛的应用。然而,在反应器优化、染料降解机理、染料在膜内传质及膜内脱色动力学等方面有待深入研究。本论文采用A/O生物流化床处理活性蓝废水。结合模型模拟及实验,从反应器结构、载体、微生物、操作条件等多方面优化处理过程。针对降解途径、脱色机理及动力学、膜内传质过程进行了研究,并建立了生物流化床脱色的数学模型。论文取得了如下主要研究成果：利用CFD模拟流化床内流体流场变化,探讨了内外筒径比、高径比、喷嘴口径等结构参数对流体流态的影响。确定了流化床反应器的最佳结构参数：内外筒径比为0.5,高径比为10,喷嘴口径为3mm。载体颗粒为PVA小球,流化后反应器近似为全混反应器。同时讨论了厌氧、好氧流化床的流态差异。纯化了活性蓝13高效降解菌种,菌种属于Pseudomonas sp.属菌种。使用高效菌种接种后的A/O生物流化床体系能够有效的去除活性蓝13。在pH=7,活性蓝13浓度为100mg/,葡萄糖浓度为1000mg/,总水力停留时间为30h的条件下,A/O生物流化床体系的脱色率为83.0%,COD去除率达到89.8%。降解机理研究表明,活性蓝13分子的偶氮键在厌氧区断裂,生成苯胺类物质,后在好氧区破环并进一步降解为小分子或有机酸。为得到活性蓝13的扩散系数,设计开发了一套可测定微生物膜内扩散系数的测试装置。以氧气为替代物,用该测试装置测得氧气在微生物膜内的扩散系数为1.01E-9m2/s,为水中扩散系数的50.9%。探明了微生物膜的密度与扩散系数线性相关。在此基础上,计算了活性蓝13在流化床所用生物膜内的扩散系数。Monod动力学方程较好的描述了微生物降解活性蓝13的过程。通过动力学实验得到了动力学常数Rmax和kr,其值分别为0.073mg RB13/mg cell/h及135.50mg/L。利用生物流化床脱色模型较好地预测了流化床体系在稳态以及瞬态下的处理效果。