北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:环保水处理工业废水技术正文

研究:用光合细菌复合材料降解印染废水

2018-07-24 14:14来源:环境科学学报作者:张新颖关键词:印染废水偶氮染料废水光合细菌收藏点赞

投稿

我要投稿

为了更进一步了解CA+B+PC降解染料的途径,试验每隔12 h取样,测定其COD(表 4),并利用GC-MS对中间产物进行检测分析(图 9).反应12  h的气相出峰图中,停留时间为58.90、62.86、66.42、71.02、72.91  min时的物质都为长链烷烃类化合物,而随着反应时间的延长,长链烷烃物质逐渐减少,36和48 h时几乎不存在这些物质.图  9中停留时间约为19.15、35.89和54.72 min左右的物质分别为2, 4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、2,  2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),这些具有芳香烃结构的化合物峰面积变化规律如表 5所示.根据试验结果可以推测,反应前12  h,光催化降解染料速率远远大于光合细菌的降解速率,光催化起主导作用,此时溶液在脱色的同时,一些自由基会破坏染料分子中的苯环结构,使其生成长链烷烃类化合物.12  h后,由于光合细菌已经开始适应体系中的新环境,光合细菌降解染料生成苯环结构化合物的同时,可以即时迅速地将光催化氧化生成的长链烷烃降解矿化.这也是CA+B+PC降解染料中后期一直没有长链烷烃化合物出现的原因.在12~24  h期间,可以发现芳香烃化合物迅速增加,24  h后减少,可能是因为此时光合细菌作用大于光催化作用,酚类、酯类化合物生成量大于其降解量,使其累积,而后缓缓降解.

图 9不同反应时间降解活性艳红X-3B中间产物的GC图谱

基于以上中间产物的测定及结合相关文献报道,推测出CA+B+PC降解染料(活性艳红X-3B)的途径(图  10)为:首先,由光催化产生的自由基和光合细菌共同破坏染料的偶氮结构,生成苯胺类化合物及多种具有苯环结构的化合物;然后,自由基继续破坏苯环结构产生长链烷烃,光合细菌及时利用光催化生成的长链烷烃,使其降解矿化.此外,光合细菌也可将部分含有苯环结构的中间产物缓慢降解为分子量较小的烃类、酚类、醇类、酯类,最后矿化成CO2和H2O.

图 10g-C3N4/TiO2/光合细菌复合材料降解活性艳红X-3B的路径

4 结论

利用海藻酸钙共固定光合细菌与可见光响应的g-C3N4-P25光催化剂,成功合成了同时具有光催化氧化和生物降解作用的g-C3N4-P25/光合细菌复合材料.研究发现,该复合材料对染料X-3B的降解效率为94%,COD去除率为84.7%,远远优于固定化微生物及固定化光催化剂.结合SEM及采用UV-Vis、FT-IR和GC-MS等手段对反应后的产物进行检测分析,发现染料的可能降解途径为:由光催化产生的自由基和光合细菌共同破坏染料的偶氮结构,生成苯胺类化合物及多种具有苯环结构的化合物,自由基继续破坏苯环结构产生长链烷烃,光合细菌及时利用光催化生成的长链烷烃,使其降解矿化.此外,光合细菌也可将部分含有苯环结构的中间产物缓慢降解为分子量较小的烃类、酚类、醇类、酯类,最后矿化成CO2和H2O.

原标题:光合细菌复合材料降解印染废水研究
投稿与新闻线索:电话:0335-3030550, 邮箱:huanbaowang#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

印染废水查看更多>偶氮染料废水查看更多>光合细菌查看更多>