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2．2生物法

生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用，對染料進(jìn)行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附并不使染料發(fā)生化學(xué)變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進(jìn)行氧化或還原，破壞染料的發(fā)色基團(tuán)和不飽和鍵，并通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程，將染料分子最終降解成為簡單的無機(jī)物，或轉(zhuǎn)化成各種微生物自身需要的營養(yǎng)物或原生質(zhì)。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧一好氧聯(lián)合處理3種。

針對傳統(tǒng)的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機(jī)染料不能起到有效的處理作用這一實(shí)際情況，一些學(xué)者近些年來著力研究開發(fā)厭氧一好氧聯(lián)用技術(shù)，并取得了意想不到的效果。一些研究表明，同時(shí)應(yīng)用好氧法和厭氧法，通過實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機(jī)染料，通過厭氧法都能實(shí)現(xiàn)不同程度的降解。

作為實(shí)用的水污染處理技術(shù)之一，微生物處理染料廢水的開發(fā)和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機(jī)理非常復(fù)雜多樣，很多降解過程和反應(yīng)機(jī)制還很不清楚，有待不斷探討。

由于對各種有毒有害的、難以降解的、在環(huán)境中宿存的異生物質(zhì)具有低耗、高效、廣譜、適用性強(qiáng)的生物降解作用，以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器，近些年來發(fā)展起來的真菌技術(shù)被很多學(xué)者稱之為創(chuàng)新環(huán)境生物技術(shù)。可能是由于其在次生代謝階段產(chǎn)生的木質(zhì)素過氧化酶和錳過氧化酶的作用，許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養(yǎng)條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認(rèn)為，白腐真菌對一些染料廢水，如Rem—azol綠藍(lán)Gl33、酞菁染料、Everzol綠藍(lán)和Heli-gon藍(lán)等生物吸附作用較強(qiáng)，并通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。

利用微生物對染料廢水進(jìn)行處理的發(fā)展方向之一是選育和培養(yǎng)高效降解工程菌。微生物對有機(jī)染料的脫色、降解，以前多集中在兼性厭氧菌，如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細(xì)菌，近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學(xué)者采用假單胞菌屬對多種印染工業(yè)廢水進(jìn)行處理，研究結(jié)果表明，食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達(dá)到80％以上，并且在高濃度染料環(huán)境中，食油假單胞菌表現(xiàn)出很強(qiáng)的耐受性。

2O世紀(jì)8O年代初，固定化微生物技術(shù)成為國內(nèi)外有機(jī)工業(yè)廢水處理的研究熱點(diǎn)。這種技術(shù)是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面，提高微生物降解效率。用于固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關(guān)研究指出，混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術(shù)的發(fā)展，脫色降解反應(yīng)時(shí)間也在大大縮短。

生物強(qiáng)化技術(shù)是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能，用于對難降解有機(jī)物的去除。實(shí)施生物強(qiáng)化技術(shù)的途徑主要有：投加高效降解的微生物；投加遺傳工程菌(GEM)；對現(xiàn)有處理體系的營養(yǎng)供給進(jìn)行優(yōu)化，通過添加基質(zhì)或底物類似物質(zhì)，來刺激微生物的生長或提高其活力。

膜生物反應(yīng)器也是近些年來發(fā)展起來的一種新型污水處理技術(shù)。最早應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)，2O世紀(jì)8O年代，膜生物反應(yīng)器技術(shù)引起了學(xué)術(shù)界高度重視。膜技術(shù)能截流生物體，減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應(yīng)器使氧的利用最大化。近年來，膜生物反應(yīng)器已成功地應(yīng)用于處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液，并開始應(yīng)用于處理染料廢水。很多學(xué)者認(rèn)為，含酶膜生物反應(yīng)器將是未來處理染料廢水的重要方向。由于膜制造費(fèi)用高且易堵塞，膜生物反應(yīng)器技術(shù)在水處理領(lǐng)域全面推廣還受到了一定限制。