固定化Aspergillus TS-A对媒介黄1偶氮染料脱色的研究

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偶氮染料(Azo dye)废水具有高色度、成分复杂等特点,偶氮染料降解过程中会产生芳香胺类高致癌性有机物,给环境带来很大的危害。生物法处理偶氮染料废水具有高效率、低成本等优点。本论文从活性污泥中筛选获得一株对偶氮染料媒介黄1具有较高降解效率的真菌,并对菌株进行固定化脱色研究,结果如下:(1)从染料废水活性污泥中筛选出一株对偶氮染料媒介黄1具有较高降解效率的菌株,通过菌株形态及18S r DNA鉴定,该菌株为曲霉属,命名为Aspergillus TS-A。该菌株对媒介黄1模拟废水的脱色效果可达83%。(2)通过单因素法优化了TS-A降解媒介黄1的脱色工艺,结果显示最佳脱色工艺为p H 6.0、温度35℃、培养基C/N 30:4,优化后菌株对模拟染料废水的脱色率提高到89%。考察不同的金属离子对TS-A脱色效果的影响,结果显示Ba2+、Sr2+、Ca2+、Zn2+、Co2+、Cs+对TS-A脱色媒介黄1染料具有促进作用;Fe3+、Al3+、Mg2+、Cu2+在24h内时对TS-A脱色媒介黄1染料有一定的促进作用,随着时间的延长,TS-A脱色受到抑制;K+、Na+、Mo4+、Ni2+、Mn2+、EDTA均对微生物脱色起着明显的抑制作用。(3)利用傅里叶红外光谱法(FTIR)和气质联用法(GC-MS)分析发酵液中化学成分的变化情况,推测TS-A降解媒介黄1染料的途径,发现TS-A不仅断裂发光基团偶氮基(-N=N-),而且对C-N具有较高的识别率,发酵液中未检测出芳香胺类有机物。(4)通过吸附法对TS-A进行固定化,结果显示以大孔聚氨酯泡沫作为载体固定化TS-A对媒介黄1染料的脱色效果最好。利用单因素法优化固定化TS-A脱色媒介黄1染料工艺,最佳脱色工艺为p H 6.0、温度35℃、培养基C/N 30:3,脱色率可达95%以上。最佳脱色条件下,金属离子强化固定化TS-A对浓度为50 mg/L的媒介黄1染料废水的脱色率可达100%。以上结果说明,通过脱色条件优化和固定化工艺可以提高TS-A对媒介黄1染料模拟废水的降解效果,这为其作为主要的偶氮染料降解菌株被用于工业化的环境治理提供了有利条件。
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