加脂劑和芳香族有機鞣劑對染料可生物降解的影響研究.pdf

1、隨著社會環(huán)保意識的增強及各級政府環(huán)保執(zhí)法力度的加強，皮革的清潔化生產(chǎn)成為企業(yè)開拓市場的重要元素之一。實現(xiàn)皮革清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵是在生產(chǎn)過程中消除或消減污染，包括更環(huán)保的皮革化學(xué)品分子設(shè)計。研究皮革化學(xué)品共基質(zhì)降解一方面能更真實的反應(yīng)皮革化料在廢水處理階段的殘留情況；另一方面可為更環(huán)保的皮革化學(xué)品分子設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。染料是制革廢水中主要污染物之一，其多為芳香化合物，難以生物降解，即使廢水中殘存的染料濃度很低，排入水體也會造成水體透光率和氣體

2、溶解度降低，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞?，F(xiàn)有制革廢水工藝對染料的處理主要依靠厭氧脫色和好氧吸附兩個階段。皮革化學(xué)品中的加脂劑較易降解，具有為染料的降解提供有效的碳源和能源以促進(jìn)其生物降解的可能性。
　　本文以多種加脂劑商品為實驗材料，測定了加脂劑對偶氮染料的脫色降解的影響。結(jié)果表明，在好氧條件下，易降解加脂劑由于能促進(jìn)生物生長，從而提高制革活性污泥對染料的吸附作用，其中以磷酸酯鹽類加脂劑促進(jìn)作用最大。而在厭氧條件下，帶磷酸基團(tuán)加脂劑由于誘

3、導(dǎo)聚磷菌的大量生長，聚磷菌在厭氧條件下合成聚羥基丁酸（PHB），與染料的偶氮還原過程形成競爭性抑制作用，從而染料的厭氧脫色作用被完全抑制。同時，帶磷酸基團(tuán)加脂劑對偶氮染料抑制作用的劑量-效應(yīng)關(guān)系符合Monod模型。以酸性品紅6B為實驗材料，卵磷脂加脂劑對酸性品紅6B脫色降解抑制作用的?Emax和K值分別為-0.597 days-1和212.503 mg/L；而磷酸化加脂劑對酸性品紅6B脫色降解抑制作用的?Emax和K值分別為-0.510

4、 days-1和170.573 mg/L。不帶磷酸基團(tuán)的易降解加脂劑由于降解過程中產(chǎn)生大量的還原態(tài)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和還原態(tài)黃素（FADH2），促進(jìn)了染料的偶氮還原作用，從而提高了染料的厭氧脫色降解作用。同時，不帶磷酸基團(tuán)的易降解加脂劑對偶氮染料促進(jìn)作用的劑量-效應(yīng)關(guān)系符合Moser模型。以酸性品紅6B為實驗材料，磺化加脂劑對酸性品紅6B脫色降解促進(jìn)作用的?Emax、K值和n值分別為0.491 days-1、667.981

5、 mg/L和6.053；而氧化-亞硫酸化牛蹄油對酸性品紅6B脫色降解促進(jìn)作用的?Emax、K值和n值分別為0.436 days-1、467.088 mg/L和8.311；而氧化-亞硫酸化魚油對酸性品紅6B脫色降解促進(jìn)作用的?Emax、K值和n值分別為0.626 days-1、645.914 mg/L和3.017。以氧化-亞硫酸化牛蹄油為共基質(zhì)材料，40種皮革染料商品均的脫色降解程度均有一定程度的提高。以礦物油為中性油的難降解加脂劑對染料

6、的脫色降解既無促進(jìn)作用也無抑制作用，而以陽離子基團(tuán)為親水基團(tuán)的難降解加脂劑由于具有一定的生物毒性，對染料的脫色降解具有抑制作用，但相比于帶磷酸基團(tuán)的加脂劑，陽離子型加脂劑對染料脫色降解的抑制作用較小。由于白腐菌能好氧降解染料，并能降低染料的生物毒性，從本地環(huán)境中分離出白腐菌 Y.Fungus，并測定了其對染料的脫色降解潛力。以9種常用皮革染料為實驗材料，好氧條件下，該真菌在48 hours內(nèi)對20 mg/L染料具有一定程度的降解作用。Y

7、.Fungus脫色降解染料的最適條件為pH4.5、溫度40℃和震蕩頻率100 rpm。Y.Fungus對高濃度染料也具有極強的降解能力，染料的初始濃度低于100 mg/L，Direct Fast Bordeaux和Acid Red74的初始濃度與24 hours降解濃度呈線性關(guān)系。而由于Y.Fungus降解染料的木素降解酶系在次生代謝階段表達(dá)，對染料降解存在一個滯留時間，Acid Red74和Direct Black38的滯留時間分別為

8、6.074 hours和6.047 hours。根據(jù)白腐菌的特性，芳香族有機鞣劑存在影響染料脫色降解的可能性，本文以4種植物鞣劑和1種酚醛類合成鞣劑為實驗材料，測定了其對染料脫色降解的影響，5種鞣劑對Acid Red74脫色降解具有一定程度的抑制作用，其中以酚醛類合成鞣劑的抑制作用最大。根據(jù)對不同培養(yǎng)物中木素降解酶系酶活的測定，植物鞣劑對染料脫色降解活性的抑制作用主要是由于鞣劑對染料的競爭性抑制作用，而酚醛鞣劑對染料脫色降解活性的抑制作