偶氮染料紫外光解与生物降解特性研究

摘要

偶氮染料是印染废水中最常见的难降解有机污染物，传统的生物处理工艺对该类废水处理效果往往不能满足日益严格的出水水质要求。目前，高级氧化等预处理技术已被证实能够提高偶氮染料废水的可生化性，有助于提高后续的生物降解的速率，但相关机理有待揭示。本论文就旨在从理论上阐述清楚高级氧化等物化预处理技术提高偶氮染料生物降解速率的机理，为物化预处理技术与生物降解耦合工艺在印染废水处理中的应用提供一定的理论依据。
　　本论文选取酸性橙7(AO7)作为目标污染物，围绕偶氮染料的紫外光解特性、生物降解特性，以及利用紫外辐射中间产物加速偶氮染料的生物降解等三大方面展开。首先，在AO7紫外光解和生物降解中间产物的定量和定性分析基础上，提出了其单独紫外光解和单独生物降解的可能降解途径。其次，利用紫外辐射预处理来加速偶氮染料的生物降解，并向生物降解体系中定量投加对氨基苯磺酸、苯胺等AO7紫外光解中产生的内源电子供体，研究内源电子加速偶氮染料生物降解的机理。结果表明，紫外辐照预处理能加速偶氮染料的生物降解速率，且光照4h、8h的降解速率比不光照的降解速率快26％和70％。这是因为紫外光解过程中偶氮染料生成了关键性的中间产物起到了内源电子的补给作用，从而通过共基质作用加速了.其生物降解速率。此外，本研究还证实了紫外光解产生的对氨基苯磺酸和苯胺是加速生物降解的主要原因，并发现两种中间产物与AO7之间存在对电子的竞争关系。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 印染废水研究现状

1．1．1 印染废水的污染溯源

1．1．2 印染废水实际处理工艺调研

1．1．3 偶氦染料废水处理研究现状

1．2 偶氮染料的高级氧化处理研究现状

1．2．1 偶氮染料单独高级氧化降解

1．2．2 偶氮染料的高级氧化与生物耦合降解

1．3 研究目的、内容和技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第2章 偶氮染料紫外光解特性研究

2．1 材料与方法

2．1．1 仪器和试验耗材

2．1．2 紫外辐射降解酸性橙7

2．1．3 紫外光解实验步骤

2．1．4 样品分析方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 影响A07紫外光解的主要因素

2．2．2 A07紫外光解产物分析

2．2．3 A07紫外光解途径推测

2．3 本章小结

第3章 偶氮染料生物降解特性研究

3．1 材料与方法

3．1．1 化学试剂与实验仪器

3．1．2 培养活性污泥

3．1．3 A07降解菌的驯化

3．1．4 培养降解A07的生物膜

3．1．5 生物降解A07

3．1．6 样品分析方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 A07生物降解特性研究

3．2．2 A07生物降解中间产物解析

3．2．3 微生物单独降解过程中产生的中间产物

3．2．3 中间产物对A07生物降解的影响

3．2．4 A07生物降解途径的推测

3．3 本章小结

第4章 中间产物对偶氮染料生物降解呼吸速率的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 实验仪器与试剂

4．1．2 实验方法

4．1．3 分析方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 全部中间产物对微生物累积耗氧量的影响

4．2．2 单独中间产物对微生物累积耗氧量的影响

4．3 本章小结

第5章 紫外辐射加速偶氮染料生物降解机理

5．1 材料与方法

5．1．1 药品与实验耗材

5．1．2 分析方法

5．1．3 反应器中生物膜的驯化

5．1．4 紫外辐射加速偶氦染料生物降解的具体内容

5．2 结果与讨论

5．2．1 中间产物累积量对A07生物降解的影响

5．2．2 中间产物种类对A07生物降解的影响

5．2．3 中间产物自身的生物降解规律

5．2．4 中间产物加速A07生物降解与电子供体的关系

5．2．5 中间产物加速偶氮染料生物降解机理

5．3 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读学位期间获得的研究成果

致谢

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