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生物反应器用于处理偶氮染料废水

中国污水处理工程网 时间:2018-3-16 17:43:18

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  在工业废水处理中一般采用生物反应器实现对大量偶氮废水的连续降解。C.J.Ogugbue等用海藻酸钙将Bacillusfirmus固定化后,应用于对染料C.I.Directred80的序批式活性污泥法(SBR)处理系统中,该固定化小球表现出高效的染料脱色能力,且在反应器连续运行中固定化小球始终能够保证较高的机械强度。混合菌群也被应用到了生物反应器降解偶氮染料的实践中,由好氧菌Bacillusvallismortis、B.pumilus、B.cereus、B.subtilis、B.megaterium组成的混合菌群通过大理石碎片固定在上流式生物反应器中降解直接红28,研究发现,在0.6mmol/min的曝气率和60mL/h的流速下,固定化的好氧混合菌群具有较高的脱色率。

  2蒽醌及三苯甲烷染料:M.D.Stanescu等将生物酶固定成小球降解两种蒽醌衍生物酸性蓝和溴氨酸。研究发现,固定后的酶具有更高的稳定性,可以适应较为恶劣的环境,且对染料的降解没有干扰作用。D.K.Sharma等将Bacillussp.、Alcaligenessp.、Aeromonassp.固定化后,在上流式反应器中探究降解一种三苯甲烷染料酸性蓝15,研究发现,该种三苯甲烷可以被降解成简单的中间代谢产物,降解率可达94%。

  3苯及苯的衍生物:染料经脱色后会产生一些难以降解的物质,苯和苯的衍生物就是其代表之一。研究发现,生物固定化技术也可以应用在苯及苯的衍生物的降解。M.L.Paje等采用海藻酸钙固定Rhodococcussp.形成凝胶小球,并将其固定在含有陶瓷的生物膜上连续处理废水中的苯,固定后的菌体对苯的降解率达到97%,与游离态的菌体相比,固定化没有影响其降解效果。S.A.Ahmad等采用7.5g/L的吉兰糖胶将Acinetobactersp.固定后降解苯酚,研究发现游离态的细胞在较高的苯酚浓度下会失去降解活性,而固定化的菌体不但可以在高浓度的苯酚环境下依然保持对其的降解能力,而且降解效果与游离态菌体类似。此外,该固定化材料的机械性能较好,可以保持活性连续进行45个降解循环。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  固定化技术虽然具有很大的发展潜力,但是很多方面还不够成熟。固定化方法的改良、固定化材料的探索和优良菌种的选育是实现固定化技术大规模应用的重要途径。其中,载体材料的选择对固定化技术的优化十分重要。固定化材料的稳定性、生物负载、造价成本及生物毒性是决定其经济可行性的关键。但由于载体材料造价高、稳定性差,严重限制了固定化技术的推广,使得固定化技术的发展遇到了瓶颈。因此,新型材料的开发至关重要。目前,高分子复合材料、纳米材料、磁性材料因其性能稳定、成本低廉、传递性高的特点逐步成为研究的热点,但依然存在技术上的不足。这些问题的解决有赖于生物、材料及化工的联合研究。随着科研技术的发展和理论的深入及综合知识的运用,这些问题可以逐一攻克,固定化技术在染料废水处理的领域可以得到广泛的应用。