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复合微生物絮凝剂对印染废水的脱色试验研究

北极星环保网来源:《生物化工》作者:刘若瀚2017/7/21 16:51:27我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:印染废水 絮凝剂 污水厂

2.5最佳染料浓度的确定

改变模拟废水的染料浓度,培养72h后测定各样品的脱色率,结果如图5所示。由图5可知,在染料浓度为100~400mg/L范围内,复合菌群的脱色效果稳定,脱色率均在96%以上,说明菌丝球受染料毒性的影响少,仍保持较强的脱色能力。当染料浓度达到400mg/L时,脱色率有明显下降。结合菌丝球脱色效果的稳定性和实效性,最佳的染料浓度范围为100~300mg/L。

印染废水

2.6最佳接种量的确定

通过改变接种量制成不同的样品,培养72h后测定各样品的脱色率及菌丝球干重,结果如图6所示。

印染废水

由图6可知,不同接种量下复合菌群的脱色效果能维持稳定,除0.5%时因明显菌丝球数量不足而脱色率只有89.36%外,其余均达93%以上;因复合菌群生长受种内竞争的抑制,增大接种量未明显提高脱色效果。结合复合菌种的脱色效果和经济性,最佳接种量应为2%~4%。

2.7复合菌群的吸附动力学

通过对复合菌群菌丝球对活性艳蓝KN-R的吸附动力学研究,考察其对染料的脱色速率。不同吸附时间的脱色效果如图7所示。

印染废水

由图7可知,菌丝球在吸附开始后10min内的脱色率就达到78.09%,在60min时脱色率达到最高的94.14%,菌丝球对染料的吸附速度非常快,染料的去除可能主要是吸附作用。

计算不同时刻模拟废水的染料浓度c,做出60min内的菌丝球对染料吸附的动力学曲线(见图8)。根据脱色速率满足二级动力学方程:1/c=1/c0+0.001t,计算得:1/c0=0.007,即c0=143mg/L≈150mg/L,R2=0.979。可见,拟合动力学方程的相关性良好。

印染废水

2.8染料降解分析

用紫外可见光分光光度计对3个样品定性扫描后,得出图9。依次分别为纯培养基(样品1,黑色线),不接种复合菌种模拟废水(样品,红色线),接种复合菌种并培养72h后的模拟废水(样品3,绿色线)。

印染废水

图9显示,样品2波长为600nm左右的吸收峰应为模拟废水中染料活性艳蓝KN-R的发色基团蒽醌基。而样品1、3均未显示出该处的吸收峰。在72h内,复合菌群对模拟废水有明显的脱色效果,染料的最大特征吸收峰完全消失,说明活性艳蓝KN-R的发色基团蒽醌环被破坏,共轭体系也被打破,这主要与复合菌群的酶活性有关。

3结论

(1)复合型微生物絮凝剂产生菌HHE-P7、HHE-A8在模拟印染废水中的生长情况良好,形成的菌丝球对活性艳蓝KN-R染料具有较好的脱色效果;

(2)对复合菌群的脱色试验进行条件优化,得到了最优化条件为:培养时间72h,碳源浓度(蔗糖)15~20g/L,pH4~6,染料浓度100~300mg/L,接种量2%~4%;

(3)培养菌丝球对模拟印染废水作吸附动力学试验,吸附开始10min内脱色率达78.09%,60min时脱色率达到最高的94.14%,吸附速率满足二级动力学方程;

(4)对复合菌群的脱色行为进行紫外可见光全波长扫描。72h内染料的最大特征吸收峰完全消失,说明活性艳蓝KN-R的发色基团蒽醌环被破坏,共轭体系也被打破。 

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