【摘要】：偶氮染料由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和顏色多樣成為應(yīng)用最為廣泛的染料,年產(chǎn)量占所有染料的80%,廣泛用于印染、皮革、食品等行業(yè)。含偶氮染料的廢水排入環(huán)境會(huì)使光線透過率降低,影響光合作用,破壞生態(tài)平衡,同時(shí)其降解會(huì)消耗水中的溶解氧,威脅水生生物的生存。合成的偶氮染料往往有毒性、致癌性和致突變性,許多研究表明偶氮染料對(duì)多種植物種子萌發(fā)率和生長(zhǎng)速率產(chǎn)生負(fù)面影響。傳統(tǒng)的物化法雖然效果好,但較高的成本以及嚴(yán)重的二次污染,限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用,生物法以廉價(jià)、高效與環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)而廣為應(yīng)用。為獲得降解偶氮染料的高效功能菌,用于偶氮染料廢水的生物處理和資源化。以脫水活性污泥作為分離源,經(jīng)偶氮染料馴化后,分離篩選出9株偶氮染料脫色菌株(命名為T-1 T-9),通過形態(tài)觀察、生理特征及基于16S r RNA基因序列的分子生物學(xué)鑒定,初步認(rèn)定分離株分別屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)、微小桿菌屬(Exiguobacterium)、寡單胞菌屬(Stenotrophomonas)和副球菌屬(Paracoccus)。所得純培養(yǎng)分離株均可不同程度脫色單一偶氮染料和混合偶氮染料,脫水污泥作為脫色偶氮染料功能菌群的新來源具有良好的應(yīng)用價(jià)值。在以聚氨酯泡沫為載體固定化微生物的脫色過程中,聚氨酯泡沫具有較好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,能有效的固定微生物;并且聚氨酯泡沫固定化微生物能有效的提高脫色效率。為探究偶氮染料結(jié)構(gòu)與微生物群落結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,利用T-RFLP技術(shù)對(duì)經(jīng)過不同偶氮染料馴化后的污泥中的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。通過分析表明微生物群落經(jīng)過偶氮染料馴化后發(fā)生了較大演替,而且不同的偶氮染料對(duì)應(yīng)形成的微生物群落結(jié)構(gòu)也不同。因此,偶氮染料的結(jié)構(gòu)對(duì)于微生物群落結(jié)構(gòu)的形成起重要作用,經(jīng)偶氮染料馴化后都能形成與之相對(duì)應(yīng)的以優(yōu)勢(shì)種群為主,以其他微生物種群為輔的復(fù)雜微生物群落結(jié)構(gòu)。采用典范對(duì)應(yīng)分析(canonial correspondence analysis,CCA)分析了不同馴化處理的生境相似度以及與變量因子的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)脫色率對(duì)樣本生境的分布貢獻(xiàn)率最大,shannon多樣性指數(shù)的貢獻(xiàn)率最小,說明微生物群落結(jié)構(gòu)的形成取決于偶氮染料,經(jīng)過馴化處理更傾向于形成以優(yōu)勢(shì)種群為主的特定微生物群落結(jié)構(gòu),微生物群落多樣性在偶氮染料的脫色作用中不是主要決定因素。本研究嘗試構(gòu)建了以非碳源依賴型偶氮染料降解菌為接種物的簡(jiǎn)易無膜單室微生物燃料電池(MFC),并對(duì)不同運(yùn)行條件下的微生物燃料電池的產(chǎn)電特性和脫色效果進(jìn)行了研究比較。結(jié)果表明MFC對(duì)1-苯基偶氮-2-萘酚-6,8-二磺酸鈉(橙黃G)的脫色速率優(yōu)于單純細(xì)菌脫色,雖然非碳源依賴型偶氮染料降解菌為接種物的MFC處理偶氮染料廢水時(shí)電能輸出水平較低,但是無需額外碳源成本,且加快了脫色速率,有一定應(yīng)用價(jià)值�？扇苄晕⑸锂a(chǎn)物(soluble microbial product,SMP)是活性污泥污水處理體系中微生物的重要代謝產(chǎn)物,是污泥絮體形成和保證體系穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。本論文對(duì)CASS和A2O工藝產(chǎn)生的脫水污泥進(jìn)行好氧和厭氧培養(yǎng),提取SMP和胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS),表征并探究二者對(duì)處理含偶氮染料廢水的微生物燃料電池產(chǎn)電性能的影響和對(duì)脫色效率的改善情況。紅外分析表明,不同工藝和培養(yǎng)方法得到的SMP和EPS的成分構(gòu)成相似度很高;PACl沉降實(shí)驗(yàn)說明SMP中的大分子物質(zhì)含量普遍低于EPS。SMP和EPS均可提升微生物燃料電池的電壓,本研究說明SMP和EPS有作為染料廢水產(chǎn)電資源化助劑的價(jià)值。
【圖文】：

陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論補(bǔ)料運(yùn)行方式利用脫水污泥對(duì)甲將上清液倒掉加入新的染料馴化 r/min 條件下離心，取離心后上清掃描。反應(yīng)器為模擬的 Winogradcm 的有機(jī)玻璃柱。驗(yàn)取 10 mL 馴化污泥置于 90 mL 無合均勻，即為 10-1濃度混合液， 3 次，搖勻，即為 10-2濃度菌液的試管中分別取 0.5 mL 菌液涂布照片見圖 2-2。選取不同形態(tài)的養(yǎng) 12 h 進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)和純化培養(yǎng)獲取純種單一菌落，用于染料培

圖 3-1 所得的聚氨酯泡沫Fig. 3-1 The obtained polyurethane foam固定化微生物泡沫用蒸餾水清洗數(shù)次，并使其完全干燥。配制 LB 培養(yǎng)基同滅菌（100 mL 培養(yǎng)基中添加 12 個(gè)長(zhǎng)方體塊），，冷卻后接種otrophomonas maltophilia strain T-8（嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌屬），將固定化后的聚氨酯泡沫用蒸餾水清洗數(shù)次待用。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2536396