根據(jù)表1中不同因素和水平制備9組固定化顆粒，以5 mL海藻酸鈉包埋制備的固定化顆粒為一單位量，投加到裝有100 mL脫色培養(yǎng)基的250 mL三角燒瓶中，染料濃度為50 mg/L，置于30℃生化培養(yǎng)箱中靜置脫色30 h后，測(cè)定吸光度并計(jì)算脫色率，結(jié)果如表1所示。
經(jīng)過正交試驗(yàn)分析可知，海藻酸鈉包埋法制備固定化顆粒的最優(yōu)條件為海藻酸鈉濃度3%，CaCl2濃度2%，菌體量與包埋劑量之比2：1。
2.2 pH對(duì)活性黑5脫色的影響
配制染料濃度為50 mg/L的脫色培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)脫色培養(yǎng)基pH分別為5、6、7、8、9、10，分別投加一單位量經(jīng)最優(yōu)條件制備的固定化顆粒，并設(shè)置投加自由菌體的對(duì)照組，于30℃靜置脫色30 h，pH對(duì)脫色率的影響如圖1所示。
從圖1中可知，固定化菌體和自由菌體對(duì)活性黑5脫色的最適pH范圍有很大差異。固定化菌體在中性和堿性條件下使染料具有較高脫色率，且隨著pH增大脫色率也隨之增大，但逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，可達(dá)到90%左右；自由菌體則在酸性偏中性的條件下具有較高的脫色能力，且最適的pH范圍較小。從固定化顆粒的外觀分析，隨著pH增大，固定化顆粒的溶脹現(xiàn)象也隨之增大，使小球的機(jī)械強(qiáng)度降低，增大傳質(zhì)系數(shù)，從而導(dǎo)致小球破裂甚至解體，溶出一定量的有機(jī)物質(zhì)和菌體，使脫色菌S8與染料更好的接觸，增大脫色率，當(dāng)pH大于9時(shí)，這種固定化顆粒破裂并溶出菌體的現(xiàn)象較為明顯，使脫色液呈現(xiàn)一定濁度。同時(shí)，當(dāng)pH為5和6時(shí)，經(jīng)脫色后的固定化小球呈深藍(lán)色，說明小球在酸性條件下具有一定的吸附作用。因此，固定化菌體比自由菌體具有更寬的最適pH范圍，且更適于染料及印染廢水的偏堿性。
2.3溫度對(duì)活性黑5脫色的影響
配制染料濃度為50 mg/L的脫色培養(yǎng)基6組，調(diào)節(jié)其pH至8.2~8.4范圍內(nèi)，分別投加一單位量經(jīng)最優(yōu)條件制備的固定化顆粒，并設(shè)置投加自由菌體的對(duì)照組（pH為6.5左右），于15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃生化培養(yǎng)箱中靜置脫色30 h，溫度對(duì)脫色率的影響如圖2所示。
從圖2中可知，固定化菌體和自由菌體受溫度影響的趨勢(shì)比較相似，在35℃以下，菌體對(duì)活性黑5的脫色率均隨著溫度的上升而增大，但溫度達(dá)到40℃時(shí)，脫色率都明顯下降。固定化菌體在低溫和高溫條件下的脫色能力均高于自由菌體10%左右，這是由于海藻酸鈣將菌體包埋固定后為菌株創(chuàng)造了一個(gè)相對(duì)緩和的微環(huán)境，菌體在這個(gè)微環(huán)境中受到的外界影響相對(duì)較小，對(duì)高溫和低溫具有一定的耐受能力。盡管固定化顆粒在35℃時(shí)對(duì)染料的脫色率達(dá)到92.6%，但從其外觀分析，小球在35℃條件下已開始出現(xiàn)溶脹現(xiàn)象，反應(yīng)液濁度增大且產(chǎn)生大量粘稠物質(zhì)。因此，固定化顆粒對(duì)染料脫色的溫度范圍應(yīng)控制在30℃以下，高溫易使其機(jī)械強(qiáng)度降低而產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，其抗低溫能力則較強(qiáng)。
2.4染料初始濃度對(duì)活性黑5脫色的影響
配制染料濃度為25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L的脫色培養(yǎng)基5組，調(diào)節(jié)pH至8.2~8.4范圍內(nèi)，分別投加一單位量經(jīng)最優(yōu)條件制備的固定化顆粒，并設(shè)置投加自由菌體的對(duì)照組，于30℃靜置脫色48 h，染料濃度對(duì)脫色率的影響如圖3和圖4所示。
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