李庄[1]2001年在《高浓度染料废水（含偶氮染料废水）处理技术的研究》文中提出染料是典型的精细化工产品，其废水具有有机物浓度高、组分复杂、难降解物质多、色度大、有毒等特点。偶氮染料在染料中占80％以上，是一种色谱最全，应用最广，价格低廉的染料，在纺织、印染、皮革等行业中应用十分广泛。目前在我国，偶氮染料废水治理还是一大难题，因此对其治理技术的研究具有重大的实际意义。 本论文通过大量文献资料研究，结合偶氮染料厂废水实例，针对偶氮染料废水高浓度、难降解、高色度的难题，对其处理进行了系统的、全流程工艺技术研究。在考虑处理成本的前提下，提出了最佳处理工艺流程及其最佳实验基础条件。得出：偶氮染料废水处理应采用清污分流后进行分类分级处理，可以达到良好的处理效果。由于偶氮染料特殊的结构、性质，采用复极性固定床电解反应器进行处理，在电解电压10V、电流密度0.018A／cm~2、电解时间2h的实验条件下，高浓度废水COD的去除率和脱色率分别可以达到85％、95％以上。O_3能与芳香族偶氮化合物反应，破坏其偶氮键。O_3氧化作为偶氮染料废水电解后的二级氧化处理，可以进一步降解高浓度废水的COD和色度，经预处理后的高浓度废水与低浓度废水混合后，选择经济、有效的混凝剂混凝处理，再通过渣墙过滤，完全可以使偶氮染料废水达标排放。通过对某偶氮染料厂废水处理的实际效益分析，得出废水处理运行成本为0.8元／m~3。具有较好的推广应用价值。
张明慧[2]2017年在《电辅助微生物还原降解偶氮染料的过程及机理研究》文中研究说明由于偶氮染料在印染、造纸等工业生产中的广泛使用,造成全世界染料废水大部分都是偶氮染料废水,并且其废水具有高毒性、高色度、成分复杂等特点对环境危害极大,成为公认的难处理废水。研究发现,单纯的物理、化学或生物方法,虽然对偶氮染料有一定的降解,但使用任一种处理手段都不太理想。本文将电化学和微生物体系相结合,组成电辅助微生物体系还原污染物。前期研究发现电辅助微生物对氯酚类难降解污染物有良好的去除效果,但是否对偶氮染料也能达到较好的去除,以及降解过程和机理,目前较少,需要进行深入研究。本文选取偶氮染料活性艳红X-3B为处理对象,首先对比研究了电辅助微生物体系(EAMS)、电化学体系(ECS)和微生物体系(MS)厌氧条件下对活性艳红X-3B的降解性能。其次在EAMS中研究关键影响因素,包括外电压、温度、硫酸根以及硝酸根对降解活性艳红X-3B的影响,确定最佳电压以及反应的活化能,并通过紫外-可见分光光度计、GC-MS对降解产物进行分析,推测EAMS对活性艳红X-3B降解机理。最后,在EAMS中加入氧化还原介体蒽醌-2-磺酸盐(AQS),研究AQS对偶氮染料降解的强化效果以及反应体系的电流变化,并对其强化机理进行分析。研究结果表明:与ECS和MS相比,EAMS中电化学催化和微生物降解技术对染料降解存在协同作用,大大提升了活性艳红X-3B的降解率。不同电压下染料的降解符合一级动力学特征,且0.4V电压下染料降解最快。在一定温度范围内,温度升高有助于染料的降解,由阿伦尼乌斯方程估算得EAMS降解活性艳红X-3B的活化能为60.526kJ/mol,说明染料降解主要依靠微生物的氧化还原,而不是生物吸附。硫酸根对染料还原影响不大,只有当浓度高达600mg/L后,染料降解率略微降低。硝酸根对染料还原影响较大,加入任何浓度的硝酸盐,前6h染料降解速率均下降,主要原因是反硝化菌夺电子能力较强,硝酸根优先被还原。在EAMS中,活性艳红X-3B中偶氮键首先断裂,叁嗪结构以及萘环结构也可被降解,苯环部分被降解为烷烃,并且有新的苯类物质产生。对EAMS和MS中活性艳红X-3B的产物进行GC-MS分析,发现EAMS中主要产物为无毒的烷烃类物质,而MS中主要产物为有毒的苯类物质。当c(AQS)为0.050mmo1/L时,染料降解最快,一级动力学常数为1.962 h-1,是未添加AQS的(0.2644 h-1)7.42倍。加入AQS后,体系中电流升高,说明AQS加快了降解过程中电子传递速率。研究显示,AQS的加入实现了电极-远离电极的微生物-染料之间多相反应界面远程电子传递过程,使整个体系的微生物都可以快速发挥作用,达到强化降解偶氮染料。
马岩[3]2008年在《高浓度偶氮染料废水处理技术的研究》文中研究说明染料是典型的精细化工产品,其废水具有有机物浓度高、组分复杂、难降解物质多、色度大、有毒等特点。偶氮染料在染料中占80%以上,是一种色谱最全,应用最广,价格低廉的染料,在纺织、印染、皮革等行业中应用十分广泛。目前在我国,偶氮染料废水治理还是一大难题,因此对其治理技术的研究具有重要的实用价值和一定的理论意义。本论文以偶氮染料厂的高浓度、难降解、高色度废水为研究对象,通过对废水处理的相关流程进行工艺技术研究,确定采用絮凝沉淀和生化相结合的方法对染料废水进行处理。通过对絮凝剂的种类、用量以及运行费用的分析,确定了絮凝剂的配比及用量。通过污泥指数和污泥沉降比对废水处理效果影响的研究,得到了污泥指数小于80和污泥沉降比在15%-90%时污泥活性高,生化效果好的结果。通过对固体悬浮物对COD值的影响的研究,得出了固体悬浮物浓度越高,对COD值干扰越大的结论。通过对不同进水量、曝气量、曝气时间和污泥浓度对废水处理效果影响的实验研究,得到了进水量为40-60 T/h,曝气量为350-550 M3/h,曝气时间为32小时,污泥浓度为6-8g/L时,污泥活性好,COD去除率高的结果。通过对偶氮染料生产废水的特点、处理工艺以及影响因素的研究,设计了偶氮染料废水处理流程和方法。实际运行结果表明,偶氮染料废水处理流程和方法可行,在一定的絮凝剂投加量和适宜的操作条件下,经处理的废水可以达到国家排放标准。
袁海源[4]2007年在《纺织染整废水的再生利用研究与回用水水质标准的制定》文中研究指明目前,我国水资源日益匮乏和水污染日益严重的现象使废水的再生利用成为一种必然的趋势。纺织工业是用水量较大的工业部门之一,也是我国工业的排污大户,废水回用率不足10%。而染整废水是纺织工业的主要污染源,不仅排放废水量大,污染物总量也多。随着纺织染整行业用水的需求量不断增大、供给量相对减少、排放标准的日趋严格和水费的不断上涨,节约水资源、提高水的回用率成为纺织染整行业十分重要而艰巨的任务。本课题通过对全国主要的纺织染整企业走访调研,对染整废水分布、水质水量、废水处理工艺、废水回用情况等方面进行了研究分析。为制定纺织染整工业回用水水质标准、研究废水深度处理工艺以及染整废水再生利用前景分析提供了重要参考资料。在实验室小试基础上进行了300m3/d的染整废水深度处理回用中试工程研究,采用水解酸化-接触氧化-生物滤池-亚滤工艺对清浊分流的轻污染废水进行深度处理。水解酸化池设计停留时间20小时,接触氧化池设计停留时间12.5小时,生物滤池设计停留时间2.6小时。系统启动并稳定运行了6个月,出水水质稳定,CODCr≤50mg/L,色度≤2倍,浊度≤1NTU,硬度≤140mg/L,pH值6.7～7.5,出水Fe和Mn的含量均小于0.1 mg/L,出水水质明显优于再生水用作工业用水水源的水质标准,可以进行回用于生产工艺的试验。本课题设计了一套完整的染整生产工艺用水回用系统,将生产废水深度处理后回用于生产工序中,通过大量小试、中试实验和大生产,对使用回用水的产品进行染色质量检测,检测结果表明染整废水经过深度处理后完全可以回用于生产工艺,对产品染色质量没有明显的影响。验证了纺织染整废水再生利用的可行性。本课题还对国内外相关废水再生利用的规定和标准进行了分析,参考纺织印染工业用水要求,并在调研、试验研究的基础上,制定了纺织染整工业回用水水质标准(建议),以及相关标准指标的监测方法,并对回用范围、回用方式和回用系统的设计进行了说明和建议。为了能使将染整废水的再生利用进一步推广,本课题还对纺织染整行业政策、节水规划以及清洁生产的要求进行了分析,进一步阐明染整行业企业废水回用的重要性和必要性;文中对纺织染整废水300m3/d回用中试工程和新建5000m3/d的印染废水深度处理回用项目进行了经济效益分析;5000m3/d的废水处理回用后每吨水可减少投资1.86元,每年可为企业多带来340万元的经济利益。废水处理回用可以有效的节约水资源,减少对环境污染物总量的排放,具有良好环境、经济、社会效益。本课题来源于上海市科技委员会科研计划《纺织染整工业回用水水质标准》,课题编号06DZ05010。
吕仪婧[5]2011年在《电—厌氧微生物体系降解活性染料废水的研究》文中研究表明利用对活性艳蓝K-GR(C.I. Reactive blue 5,简称K-GR或RB5)有较好降解能力的厌氧污泥,与石墨电极联合建立电-厌氧微生物体系。通过间歇实验,在35±1℃条件下,考察了电-厌氧微生物体系降解K-GR、KD-8B(C.I. Reactive Red 20,简称KD-8B或RR20)及混合染料废水的效果及相关反应动力学,并在最适条件下研究了电-UASB(升流式厌氧污泥床)反应器对K-GR、KD-8B、两种染料的混合废水及实际染料废水的脱色性能;通过UV-vis、FT-IR和GC-MS等手段,初步探讨了电-厌氧微生物体系降解染料的机理。(1)电-厌氧微生物体系处理100 mg/L的K-GR脱色的适宜条件为:pH为8.0,电流强度为30 mA,污泥浓度为3 gVSS/L,连续通电;在此条件下,可以获得90%以上的脱色率。(2)与单独电和单独厌氧微生物体系相比,电-厌氧微生物体系中K-GR和KD-8B脱色率都得到显着提高;在相同的进水和运行条件下,该体系可以提高15%以上的脱色率。(3)3种处理体系中,K-GR和KD-8B的脱色过程都遵循一级反应动力学,最适宜条件下,电-厌氧微生物体系处理K-GR和KD-8B的一级反应速率常数k1分别为23.9×10~(-2)h~(-1)和32.7×10~(-2)h~(-1),处理混合染料废水时,K-GR和KD-8B的k1分别为17.7×10~(-2)h~(-1)和4.16×10~(-2)h~(-1)。(4)连续运行过程中,当染料K-GR浓度为100 mg/L,反应器内通电的电流强度为30 mA,连续通电10 h,停止14 h后,电-厌氧微生物体系可以明显提高K-GR,KD-8B及其混合废水的COD和色度去除率;其中与原UASB反应器相比,对色度的去除率可提高10%以上。(5)由UV-vis、FI-IR和GC-MS分析推测,经电-厌氧微生物协同降解,KD-8B主要通过偶氮键的断裂、K-GR主要通过蒽醌共轭结构的破坏实现脱色,降解产物可能包括含苯环或环状不饱和结构的中间产物,也可能会发生开环反应,生成不饱和烃或饱和烃类物质。
喻晖[6]2005年在《高盐度下菌群的驯化及其对染料废水脱色的实验研究》文中指出高含盐染料废水来源于染料制造和消耗排放的废水,含盐量高达15%—20%,是工业难处理废水之一。高盐都会造成生物细胞溶解或活性丧失。一些传统的生物工艺对此类废水的脱色率和BOD降解率低。本文研究了耐盐菌群的驯化及其在不同染料浓度和盐度条件下对染料的厌氧降解情况。 本文通过采用常规活性污泥进行耐盐驯化后得到的耐盐菌群(AS、SW、TAS)在高盐条件下对13种染料有良好的脱色效果,讨论了盐度、染料浓度对耐盐菌群脱色能力的影响,结果表明耐盐菌群AS和SW对染料脱色的效果要好于TAS。实验结果表明对偶氮染料K2-BP最高脱色浓度可达2000mg/L,最佳pH=7.0-7.2。另外本文研究了耐盐菌群在六种单一碳源(蛋白胨、酵母膏、蔗糖、葡萄糖等)条件下可对偶氮染料K2-BP厌氧脱色速率的影响。 同时,本文对染料厌氧脱色过程中氧化还原电位(ORP)的变化特征进行了研究,从理论和机理上进行初步分析。实验结果和理论分析表明ORP下降到-100mV以下才可能发生偶氮染料厌氧脱色,且主要脱色过程中电位维持在较稳定区域(-170mV-250mV);不同盐类、培养基种类、盐浓度对脱色过程的氧化电位变化特征和脱色有一定影响,而菌的浓度和染料浓度对ORP变化特征影响很小。
李杏[7]2007年在《耐盐菌—碱蓬共生系统对偶氮染料的脱色研究》文中指出本课题属于水体污染的生物修复领域，汇集了植物学与微生物学两个领域的知识，以根际微生态系统理论为基础，以植物与微生物的相互作用过程为研究主线，考察了盐地碱蓬根际在接种耐盐菌TAS的条件下对偶氮染料酸性红B的脱除作用，利用植物根系与具有高效降解功能的微生物构成复合净化系统降解染料废水，是一项具有广阔前景的生物强化技术。通过考察对偶氮染料有脱色活性的耐盐菌TAS的脱色性能，探讨了不同的pH值、脱色温度、接菌量以及装液量等条件对菌体脱色能力的影响，并在此基础上设计正交实验，获得了TAS降解模拟偶氮染料废水酸性红B的最佳反应条件，结果表明最佳脱色效果在pH为8，装液量50 ml，接菌量8％(体积分数)，温度为35℃的条件下，耐盐菌TAS对浓度为50 mg·L~(-1)的酸性红B的脱色率最高，可达91％，对影响TAS脱色效果的各种因素进行排序，主次为：接菌量＞温度＞pH＞装液量。本研究首次将盐生植物碱蓬引入偶氮染料废水的生物处理过程，探讨了盐度及染料浓度对盐地碱蓬种子萌发和幼苗根伸长的影响，发现碱蓬种子在蒸馏水中有最大萌发率，为75.6％，在0.585～2.34％NaCl处理下，种子萌发率随着盐度的升高而逐渐降低，盐度高于2.93％时完全进入休眠状态，待环境条件适宜时又可再次萌发。研究发现染料浓度对盐地碱蓬种子萌发并无显着影响，在染料浓度高达4500 mg·L~(-1)时仍有57.8％的发芽率，但是对幼苗根伸长却有明显的抑制作用，当染料浓度为5000 mg·L~(-1)时对根伸长的抑制率最高，达到68％。经研究发现添加盐地碱蓬根系分泌物使耐盐菌对染料的脱色效果有所提高，根系分泌物为菌体生长提供了能源，菌体对分泌物的吸收也促进了根系释放分泌物的种类和数量。基于对盐地碱蓬与耐盐菌株在染料脱色过程中各自作用的大小的初步研究，构建出耐盐菌-碱蓬复合净化系统，该体系对偶氮染料酸性红B有较强的脱色能力。体系对浓度小于800 mg·L~(-1)的染料均有较好的脱色效果，考察体系最适宜的脱色条件，分别在pH为8、装液量75 ml、接菌量16％(体积分数)、温度为35℃的条件下，体系对酸性红B的脱色率最高。
丁华[8]2006年在《基因工程菌在膜生物反应器中对偶氮染料的脱色》文中指出由于具有稳定、易于合成、品种多样的特点，偶氮染料被广泛应用于印刷、造纸、化妆品以及纺织印染等行业。偶氮染料及其降解产物多具有致癌作用，并能在环境中长期存在，因此上述行业生产向环境中排放的含偶氮化合物的废水成为废水处理中的焦点问题。 本文综述了偶氮染料废水水质特点和危害以及当前国内外处理技术，分析了传统的各种处理方法的脱色机理及应用上的不足，在此基础上研究了四方面内容：基因工程菌Escherichia coli JM109(pGEX-AZR)对酸性红B脱色条件优化；基因工程菌在厌氧膜生物反应器中对酸性红B染料废水脱色工艺考察；基因工程菌对直接耐晒蓝脱色条件优化；基因工程菌在间歇序批式膜生物反应器中对直接耐晒蓝染料废水脱色工艺考察。 E．coli JM109(pGEX-AZR)对酸性红B的最佳脱色条件为：进水染料浓度500mg·L~(-1)，初始生物量浓度1.0g·L~(-1)，pH7.0～8.0，温度30℃，葡萄糖浓度1.0g·L~(-1)。基因工程菌在膜生物反应器中对酸性红B染料废水进行连续处理，结果表明，在上述优化条件下，系统对酸性红B有很好的脱色能力，且启动期短，脱色效率高，脱色率稳定在95％以上，对COD_(Cr)的去除率能达到68％。系统运行过程中，反应器内生物量稳定在0.4g·L~(-1)左右。EPS与生物量变化趋势一致，先升高后降低；pH值在运行初期由6.5降至6.2，后维持在6.6左右。系统运行27d后进行第一次膜清洗，膜通量恢复为初始值的92％，系统运行周期约为26d。 E．coli JM109(pGEX-AZR)对直接耐晒蓝的最佳脱色条件为：进水染料浓度400mg·L~(-1)，初始生物量浓度5g·L~(-1)，pH7.0～8.0，葡萄糖浓度0.5g·L~(-1)。在此条件下，该基因工程菌在SMBR中对直接耐晒蓝的脱色率稳定在90％以上，对COD_(Cr)的去除率范围50％～62％。运行过程中，反应器内生物量浓度稳定在3.90g·L~(-1)左右；比酶活和EPS均呈现先增大，再降低，最后较为平缓的趋势；系统运行周期约为25d。
王有昭[9]2014年在《生物电化学系统强化偶氮染料酸性黑10B脱色及作用机制》文中认为偶氮染料由于具有高色度和生物毒性等特点，一直是废水处理领域关注的问题之一。常规含偶氮染料的废水处理以厌氧工艺为主，但是存在处理速度慢、易受污染物毒性影响等问题。近年来生物电化学系统（BES）作为一种新型的污水处理技术得到了高度的关注，由于其使用微生物作为阳极催化剂，相对于传统的电化学方法，具有低能耗、长寿命、无二次污染等特点，在废水处理领域有着较好的应用前景。偶氮染料的发色基团在BES阴极被还原从而脱色，可以加速厌氧过程，提升效率，但是该技术的应用局限性在于成本投入较高，其中包括离子交换膜和阴极贵金属催化剂等。本文从降低BES的成本投入和强化偶氮染料脱色的角度出发，将双室BES的离子交换膜去除，使反应器由有膜结构变为无膜结构。一个潜在的问题是高浓度的染料废水对阳极生物膜产生毒性冲击，导致其电化学活性的衰退，整个系统的还原脱色效率下降至20.5%。为了克服这一问题，采用梯度提高染料浓度的策略对阳极生物膜进行耐毒性的驯化。该驯化方法使阳极生物膜对高浓度染料毒性耐受的同时，仍然保持着高效的电化学活性。耐毒性驯化后的阳极生物膜中主要的优势菌属为Geobacter，Thermovirga和Thauera，在生物膜中所占比例分别为28.9%，15.9%和4.4%。耐毒性驯化成功后，通过比较离子交换膜取消前后的BES性能发现，其内阻降低，脱色效率提高了9.3%，脱色速率从1.6mg/L·h提高至3.7mg/L h。无膜反应器脱色的另一优势在于内部存在着厌氧脱色作用，而带有离子交换膜的BES不具备这一途径。目标偶氮染料酸性黑10B的电极还原脱色过程与偶氮发色基团断裂脱色这一理论一致，主要的脱色产物以苯胺和对苯二胺等为主，可以在好氧生物处理中完全矿化。针对生物阴极的低成本、长寿命等特点，本研究在无膜BES中，利用阳极生物膜作为接种源，探讨了生物阴极的形成过程。实验中发现随着时间的延伸，非生物阴极的表面开始有微生物的附着，生物量增大，整个系统的电流有了明显的提升，平均电流从运行初期的0.23mA提升至0.45mA，10h的脱色效率也从初始运行时的81.7%提高至93.6%。研究发现生物阴极的极化电流明显高于非生物阴极，并且交流阻抗图谱显示了生物阴极表面的内阻比非生物阴极降低了92.5%。二者的脱色过程都符合一级反应动力学，生物阴极的反应速率常数明显高于非生物阴极。从脱色每克酸性黑10B所需要的电能消耗分析发现，生物阴极的由于要从电极摄取一部分电子用于自身的生命活动，所以电能消耗要略高于非生物阴极。外加电压的升高虽然有助于脱色效率的增加，但是过高的外加电压可能导致析氢等副反应的增强，脱色的电流效率和比能耗下降。对生物阴极的细菌群落结构进行分析发现，其与作为接种物的阳极生物膜存在着较高的特异性，二者共同享有的OTU数仅占二者总OTU数目的25.1%，说明不同的电极环境对微生物群落的影响非常显着。在细菌群落的构成方面，阴极生物膜存在着多种与胞外电子传递和偶氮染料脱色相关的细菌，这些细菌的存在是生物阴极强化偶氮染料还原脱色的关键因素，其中占优势的群落分别为Thermovirga（14.5%），Thauera （8.2%），Comamonas (3.3%)。为了深入地分析生物阴极强化偶氮染料还原脱色的机制，从阴极生物膜中分离出一株假单胞菌属的纯菌WYZ-2。在电极作为唯一电子供体的环境下，菌株WYZ-2可以在电极表面生存的同时使电极的催化电流从0.13mA提升至0.35mA，其电极表面的电荷传内阻从720Ω下降至255Ω。通过循环伏安扫描发现其生物膜表面存在着一种未知的氧化还原酶类，该物质很可能在电极和微生物的电子传递途径中起着重要作用。菌株WYZ-2可以增强电极对偶氮染料的电化学还原能力，还原反应过电位降低，电流密度得到提高，其催化偶氮染料电化学还原脱色需求较低的电极电位，电位过高其强化脱色的性能难以发挥。
陈刚[10]2012年在《偶氮染料废水生物脱色及典型脱色产物好氧降解性能研究》文中指出活性黑5(reactive black5, RB5)是广泛应用于纺织行业的双偶氮染料,在生产和使用过程中产生的废水具有色度深、COD高、生物降解性能差的特点,对其废水的脱色显得很重要。此外,对氨基苯磺酸(sulfanilic acid, SA)是偶氮染料废水脱色后普遍存在的一种芳香胺类化合物。由于其含有磺酸基和氨基使其水溶性高、毒性大和结构稳定,已引起了健康和环境问题,所以在排入环境之前必须进行去除。本文利用从处理印染废水的活性污泥中筛选得到高效降解菌GY-1,考察了其对RB5脱色动力学特性。同时,研究了活性污泥对SA的降解性能及氨氧化细菌(Ammonium oxidizing bacteria, AOB)在SA降解中的作用,探讨了微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)在处理含SA的酸性废水中的应用。本论文主要内容如下：1、从处理印染废水的污泥中分离得到一株可使双偶氮染料RB5很好脱色的菌株,初步鉴定该菌为肠杆菌并初步命名为GY-1；菌株GY-1的最佳生长条件为：蛋白胨为碳源、pH=10、温度为30℃、接种量为5%、装液量为50mL。2、肠杆菌GY-1对RB5脱色反应必须在厌氧条件下进行,最佳脱色条件为：温度为35℃,pH值为6,接种量为8mL,装液量为100mL。RB5脱色是由于菌株GY-1分泌的胞外诱导酶催化完成的。此外,菌株对其他19种染料脱色研究结果表明菌株GY-l具有广泛应用的可能性。3、菌株GY-1对RB5的脱色是通过微生物共代谢机理实现的,葡萄糖、淀粉、蔗糖、果糖、半乳糖、草酸和柠檬酸均可以作为RB5脱色的共代谢底物,葡萄糖作为共基质时,脱色效果较好,其最佳底物浓度为4g/L。有机氮(牛肉膏和蛋白胨)对RB5脱色具有促进作用而无机氮(硝酸钠)对RB5脱色具有明显的抑制作用。4、不同金属化合物对RB5脱色的影响不同：MnS04和MgS04可以促进菌株GY-1对RB5的脱色作用,而其它金属化合物对RB5脱色的活性有不同程度的抑制作用,顺序如下：Ag2SO4>CoSO4>Pb(NO3)2> HgSO4>CuSO4>FeCl3> ZnSO4>CaSO45、考察了在不同因素(初始染料浓度、温度、不同电子供体)下菌株GY-1对RB5的脱色动力学实验,并研究了菌株对不同染料脱色的动力学。通过阿伦尼乌斯方程得到了染料浓度、温度和菌体浓度之间的关系,1n(C1/C0)=1-n(Mk0)-Ea/RT,计算出RB5脱色反应的活化能(Ea)为8.5kcal mol-1,指前因子(A0)为6.28×107mg1gMLSS-1h-1,并通过Michaelis-Menten方程和Eadie-Hofstee曲线得到米氏常数(Km)为24.06mg1-1,最大反应速率(Vm)为1.05mg1-1·h-1。6、运用在线DO监测来分析系统中SA的好氧降解情况,通过定向驯化得到好氧降解SA的活性污泥,考察不同曝气量(0-1.74L/min)、溶解氧浓度(0-7mg/L)和初始SA浓度(104-1085mg/L)对SA生物降解的影响。采用修订的Haldane基质抑制模型模拟氧气消耗速率(Oxygen uptake rate, OUR)与初始SA浓度之间的关系。结果表明OUR与SA降解速率成正线性关系(R2≥0.91)。3.3mM SA完全降解后释放出3.2mM SO42-且COD的去除率高达97.1%,表明活性污泥作用下的SA几乎可以完全矿化。与单一菌种和混合菌种系统相比,降解SA的活性污泥中存在着氨氧化细菌(Ammonium-oxidizing bacteria, AOB),SA对AOB没有明显的抑制作用。7、考察了不同浓度的铵离子(NH4+)对SA降解的作用,分析了在丙烯基硫脲(Allylthiourea, ATU)的作用下选择性抑制污泥中的氨氧化细菌(Ammonium oxidizing bacteria, AOB)对SA降解及铵的氧化作用。结果表明,SA的比降解速率与起始铵离子的浓度呈负线性关系。在起始铵离子浓度很高的条件下(>10mM)活性污泥中的AOB对SA的降解具有促进作用。8、考察了连续进水低pH(pH=3)条件下MFC生物阴极系统对SA的降解作用,其结果表明MFC生物阴极系统对SA的降解具有促进作用。此外,研究了序批式条件下不同外阻时MFC生物阴极系统对SA降解的影响及不同曝气量下SA在MFC生物阴极系统中的降解作用。结果表明在初始溶液pH为7左右时低外阻条件下(1Ω和0.5Ω2)SA的降解速率小于高外阻时(100Ω)SA的降解速率。总之,本文选择RB5和SA作为典型的偶氮染料及芳香胺类化合物为研究对象,从处理印染废水污泥中分离出一株可以对RB5有效脱色的肠杆菌GY-1。系统研究了肠杆菌GY-1通过共代谢使RB5脱色,对其脱色特性及脱色动力学进行了深入的研究。此外,通过驯化得到有效降解SA的活性污泥,重点研究了氧气对活性污泥降解SA的影响,通过实时监测溶解氧浓度的变化来间接反映污水中SA的含量,研究了活性污泥中共生的氨氧化细菌在SA降解中的作用。此外探讨了利用MFC生物阴极来促进酸性条件下SA的降解。本研究为肠杆菌在偶氮染料废水处理中的应用提供了理论依据,并为传统活性污泥法处理偶氮染料脱色中间体提供了新的依据和实验基础以及电化学法在酸性废水处理中应用奠定了理论和实验基础。
参考文献：
[1]. 高浓度染料废水（含偶氮染料废水）处理技术的研究[D]. 李庄. 湖南大学. 2001
[2]. 电辅助微生物还原降解偶氮染料的过程及机理研究[D]. 张明慧. 天津工业大学. 2017
[3]. 高浓度偶氮染料废水处理技术的研究[D]. 马岩. 天津大学. 2008
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