白腐真菌生物反应器降解染料的效果及机理分析研究

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自20世纪90年代以来,白腐真菌对持久性有机污染物的高效降解特性引起了环保界的浓厚兴趣和广泛关注。国内外已有许多实验研究报导证实白腐真菌对染料生产废水具有良好的脱色、降解效果。 膜生物反应器(MBR)是一项膜分离技术与生物反应器相结合的新型污水处理技术,具有出水水质好、设备占地面积小、活性污泥浓度高、剩余污泥产率低和便于自动控制等优点,在污水回用和难降解有机废水处理领域有很好的应用前景。 本论文以常规的理化(水质)和生化(关键酶)分析手段,结合现代仪器分析技术为研究手段,通过前期纯培养研究基础上,对染料降解过程中主要中间产物的物质结构分析,结合关键酶活性的变化,探讨了膜-白腐真菌生物反应器降解染料的效果及初步产物分析。通过近2年的试验研究,得到的主要结论如下: (1) 黄孢原毛平革菌对各种类型的染料降解难易程度各不相同。一般来说,结构简单的染料比结构复杂的易降解。染料分子结构中如果含有一些易降解的取代基则降解速度也较快。纯培养条件下黄孢原毛平革菌对偶氮苯、对羟基偶氮苯、橙黄Ⅱ和活性艳红X-3B四种染料均有很好的脱色降解效果,其中橙黄Ⅱ和活性艳红X-3B脱色率72h时可高达90%以上,另外两种也可达80%。 (2) 黄孢原毛平革菌对偶氮苯染料具有很好的脱色降解效果;氮源调控取得了良好的实验结果,在无外加碳源及限氮(0.2g/L酒石酸铵)和无氮条件下PC菌对偶氮苯染料废水均具有很好的降解效果。 (3) 在有、无培养基情况下黄孢原毛平革菌对橙黄Ⅱ和活性艳红X-3B染料均具有很好的脱色降解效果;出水COD值变化趋势与TOC值相似,都随着时间的延长而逐渐被菌体消耗降低。 (4) 在含有培养基情况下,MnP酶活与染料降解变化规律有很好的对应关系,MnP酶活高时染料的脱色率也高,表明白腐真菌关键酶在染料的催化降解中起到了核心作用。 (5) 在偶氮苯和橙黄Ⅱ的降解液中检测到了苯胺,因此推断偶氮苯和橙黄Ⅱ染料经PC菌降解的最初阶段是偶氮键的断裂,氧化生成了新物质苯胺,苯胺
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