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Fe~0/荧光假单胞菌联合处理染料废水的特性研究

郭燕

   从造纸厂IC厌氧反应器内的污泥中筛选出一株对直接耐晒黑19(C.I. Direct Black19,简称DB19)有高效降解能力的菌株,通过形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,初步鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),命名为Pf-6。采用序批实验,在35±2℃条件下,考察了Fe~0对Pf-6菌降解DB19、活性艳蓝X-BR(C.I. Reactive Blue4,简称X-BR或RB4)、活性艳红X-3B(C.I. Reactive Red2,简称X-3B或RR2)及混合染料的影响及相关反应动力学;借助UV-vis、FT-IR等手段分析染料降解过程产物,初步探讨了Fe~0/Pf-6菌联合体系降解3种染料的脱色机理。 (1)Fe~0/Pf-6菌联合体系处理DB19,比纯Pf-6菌、单独Fe~0体系脱色率显著提高。厌氧条件下,3种体系脱色过程均遵循一级反应动力学,其反应速率常数k_1分别为55.4×10~3 h~1、35.7×10~3 h~1和14.3×10~3 h~1。 (2)Fe~0/Pf-6菌联合体系处理100 mg/L的DB19脱色的适宜条件为:兼氧,初始pH为7.0,Fe~0投加量为500 mg/L,Pf-6菌液接种量为5%。当DB19的初始浓度 由100 mg/L增加到1500 mg/L,脱色速率常数k_1由63.8×10~3 h~1减小到22.4×10~3 h~1。 (3)兼氧Fe~0/Pf-6菌联合体系处理100 mg/L的X-BR,71 h后可实现约90%的脱色率,比纯Pf-6菌、单独Fe~0体系分别高30%和40%;而处理100 mg/L的X-3B,55 h后即可实现约90%的脱色率,比其它两种体系脱色率高约60%。X-BR和X-3B在联合体系中的脱色过程均遵循一级反应动力学,其反应速率常数k1分别为31.1×10~3 h~1和35.6×10~3 h~1。 (4)兼氧Fe~0/Pf-6菌联合体系分别处理DB19、X-BR和X-3B 3种染料脱色后,系统内TTC-脱氢酶活性分别为40.98,37.07,45.26μgTF/(mL·h),而纯Pf-6菌体系仅为16.53,12.23,19.80μgTF/(mL·h),说明添加Fe~0有助于提高兼氧微生物系统的脱氢酶活性,从而促进染料脱色。 (5)UV-vis和FT-IR分析表明,在Fe~0/Pf-6菌联合体系中,DB19、X-3B和X-BR主要通过偶氮键的断裂和蒽醌共轭结构的破坏实现脱色,含萘环和苯环结构等中间产物可得到进一步降解。 (6)Fe~0/Pf-6菌联合体系对三种染料形成的混合废水也有较好的脱色效果。在适宜条件下,当三种染料初始浓度均为40 mg/L,经55 h处理后,DB19、X-BR和X-3B的脱色率分别为88%、80%和75%。……   
[关键词]:荧光假单胞菌;零价铁;偶氮染料;蒽醌染料;废水处理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湘潭大学2010年
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