腐殖酸类材料对偶氮染料生物降解的促进作用开题报告

全文总字数：1751字

1. 研究目的与意义

偶氮染料占据了全球染料的大部分，并且已经进入了社会的许多行业，有相当一部分偶氮染料随污水进入了江河湖泊，不仅对水体造成了严重的污染，还对水生生物的生长与繁殖造成了严重的影响，人类的健康也受到了极大的威胁，因此偶氮染料的降解问题亟待解决。现阶段处理偶氮染料废水的主要方法为物理法、化学法和生物法，但是物理法和化学法面临着诸多如成本高、能耗高、处理程度有限、容易产生二次污染等等问题，因此在实际中很难大规模应用起来，相对于物理和化学法，生物法利用细菌对偶氮染料的降解拥有着诸多如成本低、见效快、污泥产量少、无二次污染等优势，已经成为科学家们日益研究的方向,但是微生物法降解偶氮染料也有着诸如成效时间不是很快，无法大规模应用到实际中等等，因此我们在实验中可以考虑加入氧化还原介体来加速胞外电子的传递从而加速反应的进程，目前最主要的氧化还原介体有腐殖酸和醌类物质等，但是醌类物质含有较大的毒性对于微生物的生长有抑制作用，也会造成二次污染。腐殖质中发挥氧化还原作用的基团主要是醌基，而醌类物质正是作为腐殖质的模拟物而被广泛研究的，直接研究腐殖质的介导作用将具有重大的环境意义。

2. 国内外研究现状分析

兰慧芳等人采用不同种类、不同数目的颗粒活性炭模拟活性染料废水，发现煤质、果壳活性炭的吸附脱色效果较椰壳活性炭差，活性炭数目越多其吸附效果越好。将镉碲化物纳米颗粒固定在活性炭上，然后用该新型吸附剂对晚霞黄（SY）染料进行吸附试验，来考察验证该新型吸附剂的可行性，结果表明该新型吸附剂对晚霞黄染料的吸附率高达98%以上。

王银娜分别用了无机絮凝剂聚合和硫酸铝AS、硫酸铁PFS、硫酸亚铁FS、聚合氯化铝PAC，聚季铵盐类絮凝剂PDMC、PDMDAAC、PDAC、P(AM-DAC)对分散染料模拟偶氮染料废水进行脱色，以脱色率和COD_cr为主要考察指标，研究后发现COD_cr和脱色率随絮凝剂投加量先是增加然后降低，沉降两小时后各类絮凝剂对分散染料废水絮凝脱色能力的顺序是：PAC和PFSAS、FS、PDMDAAC、PDAC及PDMCP(AM-DAC)。,Mendez-Paz在实验中采用了UASB反应器处理一种偶氮染料-酸性橙7的负荷率高达540mg/（Ld），其处理效率可一直维持在高达93%,充分显示了厌氧污泥脱色性能的高效，但是仅仅使偶氮染料脱色并不是最终目的，因为在细菌厌氧降解偶氮染料的过程中会产生一种名为芳香胺类的中间产物，这种中间产物具有很强的毒性和致癌性，因此如何解决这种中间产物是一个当前亟待解决的问题。因此很多人开始研究厌氧-好氧的组合处理技术，众多实验结果表明厌氧-好氧组合工艺对偶氮染料废水的脱色和COD的去除其中很重要的作用，脱色率可高达95%，COD去除率达72%左右。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

!--[if !supportlists]--（1）!--[endif]--克雷伯氏菌的厌氧脱色特性

!--[if !supportlists]--（2）!--[endif]--不同克雷伯氏菌接种量对于偶氮染料（甲基橙）降解的影响

4. 研究创新点

实验中腐殖酸加入反应体系反应结束后就随废液一起倒入下水道中，有较大的浪费，然而实际应用中成本作为一个很重要的考虑因素，这显然是不可行的，因此本实验尝试着将腐殖酸固化为淀粉腐殖酸微球，并且测试其作为氧化还原介体对于脱色效率的影响，淀粉腐殖酸相对于腐殖酸而言因为其是固体，因此在实验中更容易操作，并且在实验结束后更容易回收以便循环利用，是一种环境友好型材料。