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微生物共代谢处理印染废水研究进展

北极星环保网来源:化工进展 张庆云2018/1/25 9:32:39我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:印染废水 废水处理 生物处理

董晓丽[40]从纺织废水中分离筛选出一株胶质红假单胞菌XL-1,其在厌氧光照条件下通过微生物共代谢机理实现对活性艳蓝KN-R的脱色,蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、柠檬酸、苹果酸、淀粉、乙酸钠均可以作为其脱色的共代谢底物,蛋白胨是最佳的底物。在

活性艳蓝KN-R浓度(50mg/L)一定的条件下,无蛋白胨存在时,菌株XL-1不能使KN-R脱色;随着蛋白胨浓度的升高(从0.01g/L提高至55g/L),菌株XL-1对活性艳蓝KN-R的脱色效率明显提高,脱色率从50.35%升至93.05%。

利用好氧微生物进行共代谢处理污染物,需要提供大量氧气,需要消耗大量能源动力。利用厌氧微生物进行共代谢处理污染物,需要提供比较严格的厌氧条件,而且容易产生硫化氢、甲烷等臭气物质,污染空气。而兼性微生物(facultativemicroorganisms),进行共代谢处理污染物不需要供氧,不需要大量能源动力,同时兼性微生物共代谢主要是将降解污染物由大分子难降解形态,降解为小分子易降解形态,不会产生硫化氢、甲烷等臭气物质。兼性微生物在自然界中广泛存在,它们能在有氧或无氧环境中生长繁殖,在有氧或无氧条件下,可通过不同的氧化方式获得能量,兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能。在印染废水处理工艺中,广泛使用的水解酸化工艺阶段,就主要是由兼性微生物进行降解作用。

4兼性微生物共代谢处理印染废水

4.1兼性微生物共代谢处理偶氮染料

ZEENAT等[41]研究了人工组合菌群AR1在微氧条件下利用不同糖源共代谢磺酸基偶氮染料-活性红195,采用了葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、麦芽糖和半乳糖作为不同基质进行共代谢脱色,结果表明脱色效果依次为麦芽糖>淀粉>蔗糖>果糖>葡萄糖>半乳糖。

此外,实验结果还表明AR1通过菌群协同作用可在14h内将活性红195完全脱色,但当有麦芽糖和蛋白胨作为共代谢基质存在时,AR1对活性红195的脱色效果更加显著。酸性红B是一种典型的偶氮染料,该染料染色牢度差,在废水中残留浓度最高。

陈梅雪等[8]从蛋白胨培养液中筛选出一株纯菌种——蜡状芽孢杆菌,是在好氧和厌氧条件下均能较好生长的兼性细菌。在兼性好氧的实验条件下,研究了染料初始浓度、菌种浓度、温度、pH等因素对蜡状芽抱杆菌纯菌种共代谢酸性红B的脱色行为的影响,初步探讨了含染料废水共代谢降解过程,结果表明酸性红B的共代谢降解符合一级动力学方程。

4.2兼性微生物共代谢处理助剂

纺织印染助剂一般分为前处理剂、印染助剂、后整理剂及其他助剂。据统计,在纺织印染助剂的生产过程中,80%的原料为表面活性剂,其余约20%为功能性助剂。因此,在印染废水助剂处理方面主要是对表面活性剂的处理。表面活性剂主要分为阴离子型、阳离子型和非离子型。

直链型烷基苯磺酸盐(linearalkylbenzenesulfonate,LAS)是一种典型的阴离子表面活性剂,由于其良好的乳化性,被广泛应用于纺织、印染等行业。随着LAS使用量及使用范围的扩大,随之而来的环境污染问题也越来

越严重,人们逐渐注意它的毒性及污染方面的研究和治理。

季瑞武等[11]利用已经分离鉴定的2株细菌克雷伯氏菌属(Klebsiellasp.)和肠杆菌属(Enterobactersp.)对直链型烷基苯磺酸盐(LAS)进行研究,通过正交实验确定其最佳降解条件,并分析了降解动力学特征。结果显示,当温度30℃、pH为7.5、装液量为50mL时最适合两株细菌降解LAS。

其中菌株克雷伯氏菌属(Klebsiellasp.)在生长基质葡萄糖质量浓度为500mg/L时,对50mg/LLAS降解率为94.2%;菌株肠杆菌属(Enterobactersp.)在生长基质葡萄糖质量浓度为1000mg/L时,对50mg/LLAS降解率为92.2%;当LAS质量浓度在25~100mg/L范围内,2菌株降解反应符合一级动力学特征。

4.3兼性微生物共代谢处理直接染料

直接染料易溶于水,是一种不需要其他助染剂可以直接使棉、麻等各种纤维染色的一种常用染料,是目前产量最多的一大类染料[42]。其生产废水成分复杂,往往含有多种有机染料及中间体,处理直接染料废水一直是工业废水的难点[43]。

袁海源等[43]研究了6大类14种直接染料(金属络合型4种,脲型3种,联苯胺型、多偶氮型、二苯乙烯型各2种,联甲苯胺型1种)在兼氧条件下的降解性能和脱色效果。实验分为不投加葡萄糖和投加葡萄糖两种情况,结果表明相比同条件下未添加葡萄糖的实验结果,添加葡萄糖的实验COD去除率及脱色效果均有明显提高,证实了葡萄糖作为在共代谢基质对促进染料降解起到了非常积极的作用。

表2汇总了近十几年来印染废水中存在的主要染料、浆料、助剂等不同污染物,在好氧、厌氧以及兼氧条件下,微生物利用不同类型的共代谢基质对其进行脱色、降解等的情况。

表2微生物利用不同类型共代谢基质在不同培养条件下对染料、浆料、助剂进行脱色降解

印染废水处理

延伸阅读:

印染废水处理技术工艺+5个典型案例

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解析印染废水深度处理的工艺

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