還原染料廢水的可生化性研究.pdf

1、隨著染料生產(chǎn)的發(fā)展，大量的人工合成染料通過(guò)各種途徑進(jìn)入環(huán)境。其中有一部分是能夠被水或土壤中的微生物很快地進(jìn)行生物降解的，然而大多數(shù)的染料，由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)和特性與天然有機(jī)物不同，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)能夠有效分解這類(lèi)化合物的微生物體系，因而使這類(lèi)化合物在環(huán)境中表現(xiàn)出生物難降解的特性，由此導(dǎo)致這類(lèi)化合物在環(huán)境中長(zhǎng)期滯留，因其中有些染料毒性很大，甚至可能是“三致”化合物，故將對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成威脅。圍繞著這一環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行的種種研究工作中，染料的生物

2、降解性研究始終是很重要的一個(gè)方面。 還原染料用途廣泛、品種眾多、色譜齊全、色澤鮮艷、牢度優(yōu)異，除大量用于棉、粘膠的印染外，還大量用于其它纖維素纖維與各種合成纖維的混紡織物，不少還原染料品種經(jīng)顏料化處理后成為有機(jī)顏料，進(jìn)一步擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。在活性染料和直接染料與還原染料激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天，還原染料以其本身固有的特點(diǎn)，仍不失為一類(lèi)重要的染料類(lèi)別。 本研究選用五大類(lèi)14種常用的還原性染料，通過(guò)BOD5/CODcr及呼吸速率曲線(xiàn)

3、法分析了它們?cè)诤醚鯒l件下的生物降解性能，另外在兼氧條件下也測(cè)定了馴化好的污泥對(duì)染料廢水的色度和COD的去處效果，最后，采用兼氧—好氧工藝對(duì)某種染料廢水進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，嘗試對(duì)生物降解性能進(jìn)行較為全面和科學(xué)的評(píng)價(jià)，并希望能對(duì)還原性染料的生產(chǎn)和使用以及向環(huán)境中排放的立法提供理論依據(jù)，為深入研究染料的降解特性提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。 在好氧條件下，從B/C的結(jié)果來(lái)看，14種還原染料都為難降解染料。從生化呼吸速率曲線(xiàn)上來(lái)看，只有還原染料深藍(lán)BO

4、的生化呼吸線(xiàn)在內(nèi)源呼吸線(xiàn)之上，其生化性能較好，有3種還原染料(還原直接黑RB、還原艷綠FFB、還原大紅GG)在低濃度情況下，呼吸速率曲線(xiàn)在內(nèi)源呼吸線(xiàn)之上，但與內(nèi)源呼吸線(xiàn)接近，屬可降解，但降解性一般。通過(guò)比較B/C的相對(duì)大小，可以發(fā)現(xiàn)染料的結(jié)構(gòu)與其可生化性有著密切的關(guān)系。在所選擇的14種染料中，可以看出蒽醌蒽酮類(lèi)、咔唑蒽醌、雜環(huán)酮、蒽醌類(lèi)、拼混染料的生化性能是依次遞減的。染料分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的一般其生化性能好些，分子量大的染料生化性能一般差些

5、，在染料芳環(huán)上取代基的種類(lèi)與數(shù)量對(duì)降解性能也有很大的影響。一般促進(jìn)基團(tuán)會(huì)增加芳環(huán)上電子云密度，降解性增強(qiáng)：抑制性基團(tuán)會(huì)使芳環(huán)上電子云密度降低，芳環(huán)更加穩(wěn)定。染料芳環(huán)上促進(jìn)基團(tuán)的數(shù)目越多時(shí)，染料越容易被降解：若染料芳環(huán)上抑制基團(tuán)數(shù)目越多時(shí)，對(duì)染料降解的抑制作用越強(qiáng)，染料也越難被降解。 在兼氧條件下，通過(guò)兼氧條件下的間歇性實(shí)驗(yàn)，可以看出對(duì)于難生化降解的有機(jī)物，經(jīng)歷一段時(shí)間的水解后，可生化降解性能是有所改善的。在兼氧水解過(guò)程中，水解

6、對(duì)于色度的去除有獨(dú)特的效果，去除率高，減輕了后續(xù)處理工藝負(fù)荷。 在兼氧—好氧結(jié)合處理還原深藍(lán)BO廢水進(jìn)行的模擬試驗(yàn)中，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)中兼氧水解階段對(duì)染料的去除率和廢水的可生化性能的提高起著關(guān)鍵作用，好氧階段則在隨后的生化降解反應(yīng)中，對(duì)CODcr的進(jìn)一步去除也起到重要作用，而且隨著反應(yīng)器的連續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)定后得到良好的處理效果。 本論文對(duì)各種染料降解性能的研究及其結(jié)果將對(duì)還原染料的生化處理提供依據(jù)，并對(duì)還原染料