厭氧顆粒污泥對活性黑KN-B染料的生物降解脫色研究.pdf

1、論文研究了以葡萄糖為共基質條件下常溫升流式厭氧污泥床(UASB)反應器中活性黑KN-B染料的脫色效果；并進行了生物吸附及降解的靜態批式試驗，探討了染料脫色的機理。通過考察厭氧條件下活性黑KN-B的生物降解過程，初步分析了活性黑KN-B染料的降解動力學；又考察了碳源濃度、染料濃度、pH值、溫度、鹽度對活性黑KN-B染料厭氧生物降解脫色的影響；采用紫外-可見光譜、紅外光譜對染料的降解途徑進行分析，初步得出了染料的降解途徑和降解產物。

2、　　 首先研究了以葡萄糖為共基質及在不同硫酸鹽濃度條件下，常溫UASB反應器中活性黑KN-B的脫色效果，結果表明：當HRT=24h，進水CODCr濃度為800～1300mg/L，染料濃度10～40mg/L時，CODCr去除率、染料的脫色率分別在54.2％、72％以上，此時反應器出水揮發酸(VFA)在200mg乙酸/L以下，出水堿度在508～668mgCaCO3/L之間。適量的硫酸鹽(＜500mg/L)對反應器的CODCr去除率、染料的

3、脫色率影響不大；但高濃度的硫酸鹽(＞800mg/L)會導致CODCr去除率、染料的脫色率逐漸下降。當硫酸鹽濃度為1500mg/L時，CODCr去除率、染料脫色率僅為38.3％、65.8％，出水VFA的濃度接近400乙酸mg/L，堿度降至200mgCaCO3/L以下，反應器有酸化的危險。反應器中厭氧顆粒污泥粒徑大小為0.5～5mm，其微生物以絲狀菌為主，另有少量球狀菌和竹節狀桿菌。
　　 然后通過生物吸附及降解的靜態批式試驗，分析

4、了染料生物降解脫色的機理。由吸附試驗得出，厭氧顆粒污泥對活性黑KN-B的吸附均符合Freundlich模型和Langmuir模型，但吸附量較小。對活性黑KN-B的吸附機理研究發現，污泥菌體中的負電性會對在溶液中以陰離子形式存在的活性黑KN-B染料產生一定的排斥作用，因而導致厭氧顆粒污泥對其吸附能力低；通過吸附試驗，24h后染料的吸附率僅為14.3％，并且600nm處染料的最大吸收波長并沒有發生改變；而通過降解試驗，24h后染料的脫色率為

5、80.1％，且600nm處的吸收峰幾乎消失，說明厭氧顆粒污泥對活性黑KN-B染料的脫色作用主要是生物降解，而不是吸附作用。
　　 在厭氧生物降解靜態試驗的基礎上，又考察了活性黑KN-B染料的生物降解過程，初步探討了活性黑KN-B染料的降解動力學。結果表明：厭氧顆粒污泥可以單獨降解活性黑KN-B(以活性黑為單一碳源時，活性黑KN-B的24h脫色率為43.1％)，也可以在以葡萄糖為共基質條件下降解活性黑KN-B；以活性黑KN-B為單

6、一碳源時其降解過程符合一級反應動力學方程，而以葡萄糖為共基質時其降解過程符合二級反應動力學方程。
　　 進一步通過厭氧生物降解靜態試驗，本文還考察了碳源濃度、染料濃度、pH值、溫度、鹽度對活性黑KN-B染料厭氧生物降解脫色的影響。通過正交試驗，得出了厭氧顆粒污泥對活性黑KN-B染料廢水的最佳脫色條件為：染料濃度為50mg/L、溫度為50℃、pH值為8、含鹽量為500mg/L，此時染料的脫色率可達87.5％。
　　 最后，