隨著印染工業(yè)的發(fā)展,其生產(chǎn)廢水已成為當(dāng)前最主要的水體污染源之一。印染廢水色度大;有機(jī)物濃度高,組分復(fù)雜;難生物降解物質(zhì)多;含有大量的無(wú)機(jī)鹽、硫化物等,屬于難處理的工業(yè)廢水。近幾年,我國(guó)印染行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的快速發(fā)展局面,在全球的產(chǎn)能份額持續(xù)上升,我國(guó)己經(jīng)成為世界印染行業(yè)中規(guī)模最大的國(guó)家。紡織印染行業(yè)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一,但也是水資源消耗最大、污染物排放量最大的行業(yè)之一。根據(jù)《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》,2005年紡織行業(yè)廢水排放量為18.1億t,在各工業(yè)行業(yè)中居第5位,主要水污染物COD排放量為31.9萬(wàn)t,在各工業(yè)行業(yè)居第4位。對(duì)我國(guó)水環(huán)境產(chǎn)生的壓力不容小覷。
當(dāng)今印染廢水處理多采用物化和常規(guī)生物處理工藝。然而這些方法在運(yùn)行和效率上存在較多的問(wèn)題,對(duì)印染廢水中有機(jī)物的降解作用非常有限,所以用于印染廢水的處理效果不理想。目前已報(bào)道了一些能有效降解染料的細(xì)菌、真菌種類,篩選到的染料脫色菌中細(xì)菌常常是對(duì)某一特定結(jié)構(gòu)染料具有脫色能力,對(duì)于染料種類繁多且變化頻繁的染料廢水,細(xì)菌的脫色降解能力仍顯不夠。篩選到的染料脫色真菌由于對(duì)底物的降解具有廣譜性,它對(duì)染料脫色降解表現(xiàn)出的獨(dú)特機(jī)理,引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注,從而開展了大量有關(guān)真菌脫色降解染料的研究。
1 真菌對(duì)染料的脫色
1.1 染料脫色真菌種類 1980年,Eaton D報(bào)道了白腐真菌Phane-rochaete chryososporium和Tinctopotia sp.對(duì)含木質(zhì)素的紙漿和造紙廢水的生物脫色,從而開展了真菌對(duì)包括染料在內(nèi)的復(fù)雜有機(jī)物的生物脫色降解的研究,并發(fā)現(xiàn)真菌能對(duì)許多傳統(tǒng)上認(rèn)為不可生物降解的有機(jī)物有很好的降解效果。隨著研究的深入,新的染料脫色降解真菌不斷被報(bào)道,并且對(duì)篩選到的染料脫色真菌在脫色降解染料的機(jī)理、效果等方面做了相應(yīng)的研究。
1.2 真菌脫色降解染料機(jī)理 真菌對(duì)染料脫色降解一般分兩個(gè)過(guò)程,菌絲首先吸附染料,然后對(duì)吸附染料進(jìn)行生物降解。不同真菌對(duì)染料水中染料的去除轉(zhuǎn)化程度不同,有些真菌對(duì)染料只有吸附能力,不對(duì)吸附染料脫色降解。有學(xué)者提出可以將具有強(qiáng)吸附作用的真菌作微生物絮凝劑去除染料廢水中的染料。李蒙英等用Penicillium sp.B菌絲處理100mg/L橙KN-5R、艷藍(lán)KN-R、艷紫KN-B水溶液1h,通過(guò)吸附,染料去除率可達(dá)73.0%~96.0%,吸附在菌絲上的染料最早在第4d 完全脫色降解,并且可對(duì)再次加入的染料脫色降解,具有連續(xù)脫色降解染料的能力。真菌可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持對(duì)染料的脫色能力,對(duì)染料的快速吸附和連續(xù)脫色的作用過(guò)程在染料廢水處理中也具有重要的意義。
1.3 真菌脫色降解后產(chǎn)物 真菌對(duì)各種染料脫色降解的反應(yīng)過(guò)程還不完全清楚,但染料分子的降解可以通過(guò)礦化程度真實(shí)地表現(xiàn)出來(lái),Andrzej Paszczynski測(cè)定了P.chrysospo-rium對(duì)人工合成的5種14C標(biāo)記偶氮染料的礦化,菌體與染料共培養(yǎng)21 d產(chǎn)生17.2%~34.8%的14CO2,染料取代基團(tuán)對(duì)染料的降解沒(méi)有顯著影響。Jack T.Spadaro測(cè)定的P.chrysosporium對(duì)7種人工合成偶氮染料的礦化速度則較快,染料加入培養(yǎng)基12 d,礦化率達(dá)23.1%~48.1%,研究發(fā)現(xiàn),苯環(huán)上有羥基、氨基、乙酰氨基、硝基取代基團(tuán)的染料分子比沒(méi)有取代基團(tuán)的染料礦化率高。通過(guò)真菌的降解作用,有毒有害、不屬于生物圈天然物質(zhì)的染料分子被降解成自然界大量存在的CO2和H2O2.
2研究方法
2.1 材料 75.0%乙醇,六水合硫酸亞鐵銨,重鉻酸鉀,硫酸亞鐵,鄰啡羅啉,濃硫酸,硫酸汞,硫酸銀等。
2.2 真菌培養(yǎng) 真菌培養(yǎng)包括了對(duì)真菌篩選培養(yǎng)、分離純化和馴化。首先在紹興市大灣印染有限公司公司污水處理站處取活性污泥,將其用PDA培養(yǎng)基(見表1)進(jìn)行培養(yǎng)(30℃生物培養(yǎng)箱條件下)。將培養(yǎng)好的真菌放入含有20.0%印染廢水(滅菌后)的PDA培養(yǎng)基,對(duì)菌種劃線分離、純化。得到5個(gè)菌種分別標(biāo)號(hào)A1、A2、A3、A4、A5,然后分別將其接種到含有20.0%、40.0%、60.0%、80.0%的印染廢水的PDA培養(yǎng)基中進(jìn)行馴化。最后根據(jù)真菌生長(zhǎng)情況,選出這5個(gè)菌種中每個(gè)生長(zhǎng)比較好的1個(gè),分別標(biāo)號(hào)B1、B2、B3、B4、B5。
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