試驗結果如圖2所示．圖2中，反應15 min左右，染料濃度驟然下降，而在1 h左右的時候染料濃度出現回升現象，這是因為微生物吸附、解吸的作用．染料與葡萄糖共基質時，由于葡萄糖是易降解基質，能提高兼氧生物的活性，從而促進微生物對染料等難降解有機物的降解作用［9－10］．在兼氧條件下，當染料濃度固定為80 mg/L時，葡萄糖濃度升高有利于提高K-2BP的兼氧生物降解率，這說明當K-2BP與葡萄糖共存時，兼氧微生物能夠對葡萄糖與K-2BP產生共代謝作用，而且葡萄糖濃度的增高有利于共代謝的進行．隨著葡萄糖投加濃度增加，K-2BP去除率隨之增加，葡萄糖濃度從0 mg/L提升至800 mg/L，其對應的染料降解率從40%提升為64．1%．當葡萄糖濃度為800mg/L時，染料去除效果最好，6 h時的降解率為64．1%．葡萄糖投加濃度上升為1 000 mg/L的時候，染料去除較差，降解率僅為40%左右，介于不投加葡萄糖和葡萄糖濃度為50 mg/L之間．葡萄糖濃度過高，反而抑制染料的降解．這是因為葡萄糖為易降解基質，當葡萄糖濃度較高，已經能滿足兼氧微生物正常代謝情況下，微生物很少利用染料這樣的難降解基質作為碳源．
2．2高鹽條件下K-2BP兼氧生物降解動力學
根據2．1節實驗數據，葡萄糖投加800 mg/L時，兼氧微生物對K-2BP去除效果最好．所以選取葡萄糖濃度為800 mg/L作為固定參數．在K-2BP濃度為80 mg/L條件下，含鹽濃度分別為2，5，10，20 g/L，降解歷程如圖3所示．染料厭氧降解近似符合一級動力學方程［11］，亦有學者認為，偶氮染料的生物降解脫色遵循零級反應動力學模型［12－13］．從圖3可以看出，投加新鮮廢水后15 min內，反應體系中染料殘余濃度急劇下降，在含鹽濃度條件下，兼氧生物對基質仍具有吸附作用，隨著鹽濃度升高，兼氧生物對染料的吸附能力逐漸降低．但在反應15 min后，K-2BP的降解隨時間變化近似成線性關系，這說明染料兼氧生物降解過程分為兩個階段:第一個階段為生物表面吸附階段，使染料濃度迅速下降;第二階段為微生物利用吸附在生物表面的染料基質進行降解．這與Lourenco Nídia D研究結果相符合［14］．本試驗選取反應15 min后的試驗數據進行K-2BP降解動力學研究，為考察染料生物降解動力學特性，將降解實驗數據進行0級、1級和2級動力學模擬，所得數據列入表1中．
由表1中可以看出，含鹽條件下K-2BP的兼氧降解動力學近似遵循1級反應動力學，反應速率常數隨著含鹽濃度升高而降低，反應速率常數從0．108 5 mg/(h·L)下降為0．022 8 mg/(h·L)，說明鹽對兼氧環境中染料的降解有一定抑制作用．在活性艷紅K-2BP的降解過程中，根據所測得染料殘余濃度做ln(c/c0)—t圖(圖4)．
當鹽濃度從2 g/L上升為5 g/L時，一級降解速率常數下降約為2 g/L時的1/2，鹽濃度提升為10 g/L時，一級降解速率常數較5 g/L時下降幅度同樣接近1/2．結合圖3可以看出，鹽濃度為20g/L的時候，K-2BP降解趨勢與10 g/L和基本相同，反應時間為12 h時，降解率為50%左右，其一級降解速率常數K相差不大，分別為0．028 7mg/(h·L)和0．022 8 mg/(h·L)．鹽濃度為2，5，10和20 g/L 4個不同條件下，其兼氧降解動力學方程見圖4中;其半衰期分別為t2g/L=6．99 h、t5g/L=14．15 h、t10g/L=22．55 h和t20g/L=30．21 h．
3·結論
(1)根據兼氧污泥馴化可知，由于污泥本身取自印染廢水處理站的回流污泥，所以馴化過程中污泥能夠較快適應高濃度染料，并有效降解活性艷紅K-2BP．
(2)K-2BP在無葡萄糖共基質條件下降解比較緩慢，投加葡萄糖與之共基質，能提高染料降解效率，隨著葡萄糖濃度增加，染料的去除率也隨之增加，在葡萄糖濃度為800 mg/L時，染料去除率達到最大，而當葡萄糖濃度為1 000 mg/L時，反而不利于染料的降解．
(3)含鹽條件下，在反應15 min后，K-2BP兼氧生物降解動力學方程符合一級反應動力學方程:含鹽濃度分別為2，5，10，20 g/L時，其一級降解速率分別為K2g/L=0．105 78 mg/(L·h)、K5g/L=0．049 47 mg/(L·h)、K10g/L=0．028 69mg/(L·h)、K20g/L=0．022 75 mg/(L·h);半衰期分別為t2g/L=6．99 h、t5g/L=14．15 h、t10g/L=22．55 h、t20 g/L=30．21 h．
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
