假單胞菌厭氧脫色偶氮染料的研究.pdf

1、偶氮染料是一種含有一個(gè)或多個(gè)偶氮基的芳香類化合物，它們是商業(yè)應(yīng)用中最多且最重要的一類合成染料。偶氮染料因其色度牢、穩(wěn)定性強(qiáng)和難降解等特點(diǎn)難以被完全去除。目前，細(xì)菌脫色和降解偶氮染料被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)可行且對(duì)環(huán)境無害的方法。部分細(xì)菌具有生長快、耐受性高等優(yōu)勢(shì)，在生物處理偶氮染料廢水中具有潛在應(yīng)用價(jià)值，通過對(duì)這類細(xì)菌的脫色特性和脫色途徑深入研究，可為偶氮染料廢水的生物處理提供理論依據(jù)。
　　本論文以莧菜紅染料為目標(biāo)污染物，研究了假單胞菌P

2、seudomonas sp.對(duì)其脫色特性，并采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化脫色條件;采用現(xiàn)代分析手段對(duì)莧菜紅染料的脫色產(chǎn)物進(jìn)行了探究，結(jié)合脫色酶系分析，初步推測(cè)出莧菜紅染料的脫色途徑。引入氧化還原介體，強(qiáng)化了生物脫色莧菜紅染料的處理效果。主要研究結(jié)果如下:
　　不外加電子供體的條件下，菌株可利用莧菜紅染料維持自身生命活動(dòng)并緩慢脫色，135h脫色率為27.7％;外加葡萄糖、淀粉、丙酮酸鈉等作為電子供體時(shí)，顯著促進(jìn)莧菜紅染料脫色,且脫色過程符合一

3、級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
　　菌株在靜置厭氧，葡萄糖為電子供體，其濃度為1.5g/L，pH范圍為7～9，染料濃度為50～200mg/L的條件下對(duì)莧菜紅染料都具有較高的脫色降解性能，并且能脫色甲基紅、橙黃G、金橙Ⅱ、橙黃Ⅰ、酸性大紅GR和酸性紅18等六種其他結(jié)構(gòu)的偶氮染料，具有脫色廣譜性。在此基礎(chǔ)上，通過Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，采用響?yīng)曲面分析法優(yōu)化菌株對(duì)莧菜紅脫色染料條件為染料濃度170mg/L，葡萄糖濃度1.6g/L，脫色培

4、養(yǎng)液的初始pH為7.2，脫色時(shí)間75h時(shí)，莧菜紅的脫色率達(dá)到了97.3％。
　　菌株在莧菜紅染料廢水的替換分批脫色和連續(xù)補(bǔ)料脫色實(shí)驗(yàn)中分別實(shí)現(xiàn)9次和7次有效脫色，替換分批脫色系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，效果較好，菌株的耐受性更強(qiáng)，具有連續(xù)脫色能力，表明該菌株具有較好的脫色應(yīng)用潛力。
　　引入蒽醌-2-磺酸鈉(AQS)、核黃素(VB2)、腐殖酸(HA)和顆?；钚蕴?GAC)等氧化還原介體對(duì)莧菜紅脫色速率都有促進(jìn)作用，促進(jìn)效果為AQS

5、＞VB2＞HA＞GAC，20h的脫色率相對(duì)于無介體體系分別提高了7.2，3.0，1.5，1.5倍。
　　在添加AQS介體體系中，外加電子供體能明顯提高脫色效率，促進(jìn)效果依次為葡萄糖＞丙酮酸鈉＞蔗糖＞淀粉＞乙酸鈉。當(dāng)投加AQS量小于30mg/L時(shí)，染料的脫色速率隨著介體濃度的增加而增加，但投加量大于30mg/L，脫色效率無明顯變化。
　　菌株脫色莧菜紅染料是以生物吸附和生物降解形式相結(jié)合的，其中生物降解占比91％，處于主導(dǎo)地位