如今,随着染料行业产业格局不断变化、市场要求不断提高,广泛使用的酸性染料年产量和年用量呈上升趋势。由此,酸性染料生产和使用过程产生的废水水量越来越大,成分也越来越复杂,这些含有酸性染料的废水若不能够得到合理处理,会对水环境和人类健康造成威胁。研究酸性染料的生物降解特性,可为选择合理、有效的含有酸性染料废水处理工艺提供理论依据。本实验探讨了18种酸性染料在好氧、厌氧和厌氧/好氧交替(兼性)条件下的生物降解情况,并着重研究酸性橙NM-6R、酸性黑10B、酸性红B和酸性湖蓝A四种染料的生物降解过程。通过改变初始反应条件,采用COD值与剩余染料浓度表征染料降解过程的宏观变化,使用紫外可见吸收光谱(UV-vis)判断染料发色基团是否断裂,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定中间产物。(1)采用活性污泥法对酸性橙NM-6R在好氧、厌氧和兼性交替条件下进行降解。实验结果表明,反应器中COD去除率和染料脱色率与染料浓度呈反比。染料的脱色率表现为:厌氧条件下最高,兼性交替条件下次之,好氧条件下最低。随着外加碳源的不断增加,在好氧、厌氧和兼性反应器中存在最佳外加碳源量使染料脱色率达到最高,分别是2000、1000、1000mg·l-1。在厌氧条件下,染料脱色反应动力学在反应前8h遵循零级反应,接下来的40h遵循一级反应。全波段扫描结果显示,染料在厌氧条件下发色基团得到断裂。通过gc-ms检测,染料在厌氧条件下降解得到的中间产物有对氯乙酰苯胺、乙酰苯胺、对氯苯胺、苯胺等物质。(2)采用活性污泥法对酸性黑10b在好氧、厌氧和兼性交替条件下进行降解。实验结果表明,反应器中cod去除率和染料脱色率与染料浓度呈反比。染料的脱色率表现为:厌氧与兼性条件下最高,好氧条件下最低。随着外加碳源的不断增加,在好氧、厌氧和兼性反应器中存在最佳碳源量使染料脱色率达到最高,分别是1000、1000、2000mg·l-1。全波段扫描结果显示,染料在厌氧条件下发色基团断裂。通过gc-ms检测,微生物在厌氧条件下降解得到的中间产物有对硝基苯胺、苯胺和对苯二胺等物质。(3)采用活性污泥法对酸性红b在好氧、厌氧和兼性交替条件进行降解。实验结果表明,反应器中cod去除率和染料脱色率与染料浓度呈反比。染料的脱色率表现为:兼性条件最高,厌氧条件下次之,好氧条件下最低。随着外加碳源的不断增加,好氧条件下染料脱色率呈现不断上升趋势,厌氧反之,而兼性条件下最佳碳源投加量居于1000~2000mg·l-1之间。在厌氧条件下,染料的脱色反应动力学于前6h遵循一级反应,而接下来的18h线性关系较弱。全波段扫描结果显示,染料在兼性条件下发色基团得到断裂。通过gc-ms检测,微生物在兼性条件下降解该染料得到的中间产物主要有2-氨基-1,4-萘醌等物质。(4)采用活性污泥法对酸性湖蓝A在好氧、厌氧和兼性交替条件进行降解。实验结果表明,随着反应的进行,各反应器中COD浓度和染料浓度不断下降。经过全波段扫描结果显示,染料在三种条件下发色基团均未发生断键开环。