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Fe~0-厌氧微生物联合体系处理活性染料的试验研究

作　者: 汤文琪
导　师: 肖利平
学　校: 湘潭大学
专　业: 环境工程
关键词: 活性染料 Fe~0 厌氧微生物动力学模型废水处理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

染料废水成分复杂、浓度高、毒性大、可生化性差,是国内外公认的难处理工业废水之一。本文选取偶氮型活性艳红X-3B和蒽醌型活性艳蓝X-BR两种染料为研究对象。通过间歇试验,在葡萄糖共基质条件下分别考察了Fe⁰对两种活性染料厌氧生物降解的强化效应;研究了Fe⁰-厌氧微生物体系中两种染料脱色的影响因素及动力学模型。借助紫外-可见光谱和GC-MS手段分析了染料降解过程的中间产物,并结合处理体系中铁元素、硫酸盐还原菌/产甲烷菌作用的分析结果,初步探讨了脱色机理。（1）与单纯Fe⁰和单纯厌氧微生物体系相比,Fe⁰-厌氧微生物联合体系可提高活性染料的脱色效果。当X-3B初始浓度为100mg/L,30h内联合体系中X-3B脱色率可达到90%左右,比单纯Fe⁰和厌氧微生物体系达到此脱色率所需时间分别缩短了约1/2、7/10。而当X-BR初始浓度为100mg/L时,100h内联合体系中X-BR脱色率达到90%左右,比其他两种单纯体系中X-BR脱色率提高了约35%。在最优条件下该体系中两种活性染料脱色反应均遵循一级动力学模型,且相关系数都在0.98以上。（2）在Fe⁰-厌氧微生物体系中,Fe²⁺、Fe³⁺不是促进两种活性染料的厌氧生物降解的主要原因。该体系中硫酸盐还原菌对X-3B、X-BR脱色率的影响较大;产甲烷菌对两种染料的脱色基本无影响,但可促进其中间产物的降解。（3）与单纯Fe⁰和单纯厌氧微生物体系相比,Fe⁰-厌氧微生物体系不仅能提高X-3B脱色速率,且对含苯环和萘环结构的中间产物有降解,通过GC-MS分析证明中间产物中有1-甲基环已烯生成。而单纯Fe⁰仅能还原断裂偶氮双键,中间产物不能进一步降解;单纯厌氧微生物能降解X-3B,并对含萘环结构的中间产物有进一步降解,但降解速率较慢,且对含苯环结构的中间产物很难降解。（4）与单纯Fe⁰和单纯厌氧微生物体系相比,Fe⁰-厌氧微生物体系不仅能提高X-BR脱色速率,且对其中间产物的降解速率较快,通过中间产物分析蒽醌结构物质可被降解成酯类物质。而单纯Fe⁰体系对X-BR脱色主要通过Fe⁰表面吸附作用,并有部分还原及絮凝沉淀作用。单纯厌氧微生物体系降解能力差,脱色所需时间长,且对中间产物的降解也较缓慢。

Fe~0-厌氧微生物联合体系处理活性染料的试验研究

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