當(dāng)前位置：主頁(yè) > 社科論文 > 生態(tài)環(huán)境論文 >

高鹽染料廢水的生物降解及介體強(qiáng)化作用研究

發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 00:17

【摘要】：本研究通過(guò)對(duì)馴化、篩選耐鹽菌的基礎(chǔ)生物學(xué)研究和氧化還原介體加速偶氮染料厭氧生物降解技術(shù),來(lái)解決高含鹽染料廢水中高鹽對(duì)傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)抑制現(xiàn)象和偶氮染料厭氧生物降解耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。由3種不同來(lái)源的污泥進(jìn)行耐鹽馴化得到3種耐鹽菌群,耐鹽程度達(dá)到250g L~(-1)NaCl,用其對(duì)高含鹽染料K-2BP模擬廢水的厭氧降解研究,具有高效的降解效果,同時(shí)進(jìn)行了耐鹽菌的降解廣譜性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明馴化耐鹽菌群對(duì)所選取的13種不同結(jié)構(gòu)的染料均有較高的降解效果,從而為常規(guī)生物法應(yīng)用于高含鹽廢水的處理提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。通過(guò)優(yōu)勢(shì)耐鹽菌對(duì)偶氮染料K-2BP廢水厭氧降解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),模擬得出高鹽條件下,偶氮染料K-2BP和鹽濃度對(duì)生物降解雙重影響動(dòng)力學(xué)模型。其抑制常數(shù)K_(IS)和K_T值分別為329.5±175.8 mg L~(-1)和39.7±27.1 g L~(-1),說(shuō)明耐鹽菌受鹽濃度和染料濃度的雙重抑制。針對(duì)偶氮染料厭氧生物降解耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題,進(jìn)行了溴氨酸和固定化非水溶性蒽醌作為氧化還原介體對(duì)偶氮染料生物降解促進(jìn)作用的研究,及4種固定化蒽醌技術(shù)的對(duì)比和溶解氧對(duì)降解過(guò)程的影響研究。結(jié)果表明溴氨酸和固定化蒽醌可提高偶氮染料生物厭氧降解速度率1.5-5倍,說(shuō)明偶氮染料厭氧生物降解的氧化還原介體強(qiáng)化技術(shù)具備了理論上的可行性。通過(guò)對(duì)4種結(jié)構(gòu)相似偶氮染料的循環(huán)伏安特性測(cè)量及其生物厭氧降解速率實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)研究所選染料的生物降解速率分別為酸性黃-bis(Er-616.75 mV,0.01209 mol(g cell protein)~(-1)(h)~(-1)),酸性黃-11(Er-593.25 mV,0.01040 mol(g cellprotein)~(-1)(h)~(-1)),酸性黃-4(Er-513 mV,0.007575 mol(g cell protein)~(-1)(h)~(-1)),與各自循環(huán)伏安圖中的還原峰電位間存在線性關(guān)系,Y=0.00004X-0.0116(R2=0.9424),表明電化學(xué)方法有可能用于生物體系發(fā)生反應(yīng)部分模擬和預(yù)測(cè)研究通過(guò)氧化還原電位(ORP)的變化特征來(lái)研究降解過(guò)程,對(duì)比分析了15%(W/W)NaCl和15%(W/W)Na_2SO_4對(duì)氧化還原電位變化特征的影響;以及醌類(lèi)化合物對(duì)染料降解和氧化還原電位變化特征的影響。結(jié)果推測(cè)和理論分析表明ORP下降到-93mV以下才可能發(fā)生偶氮染料厭氧降解,且降解過(guò)程中電位維持在較穩(wěn)定區(qū)域(-200mV至-300mV);不同鹽類(lèi)和醌類(lèi)化合物(蒽醌和溴氨酸)對(duì)降解過(guò)程的氧化電位變化特征和降解有一定影響;而菌的濃度和染料濃度只對(duì)降解速度有影響,對(duì)ORP變化特征無(wú)影響。認(rèn)為研究過(guò)程中ORP可作為偶氮染料生物厭氧降解過(guò)程中的一個(gè)重要控制參數(shù)。
【圖文】：

固定化,對(duì)偶,生物降解,染料