Citrobacter sp.CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明:Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

缺氧-好氧生物滤池中高效菌对活性红KN-3B的降解特性

为了研究高效脱色菌在缺氧好氧生物滤池（A/O biofilter）中对偶氮染料的降解特性，以活性红KN-3B（C.I. reactive red 180）为降解对象，缺氧生物滤池以火山碎石为填料，接种高效脱色菌CK3柯氏柠檬酸杆菌启动，好氧生物滤池以牡蛎壳为填料，接种污水处理厂活性污泥启动。试验考察了不同工况下缺氧-好氧生物滤池对色度和COD的去除效果，结果表明：生物滤池中微生物对偶氮染料活性红KN-3B的脱色和对COD降解的最适pH条件为弱酸性；缺氧滤池中高效菌对色度的去除需要外加碳源，且增加外加碳源有助于脱色率的提高；该高效菌为耐盐菌，当进水NaCl浓度达30 g/L时，色度去除率仍可达93%以上；当染料负荷达500 mg/L时，脱色率仍可达95%。通过紫外-可见扫描图谱分析初步推断CK-3柯氏柠檬酸杆菌对偶氮染料活性红KN-3B的脱色主要是生物降解作用。     

剩余污泥催化剂的制备及其脱色性能

以焦化废水脱水污泥为载体、ZnCl2为活化剂和催化剂的活性组分,采用一步法制备污泥催化剂。实验结果表明,当ZnCl2浓度为4 mol/L、固液比1∶3、焙烧温度550℃、焙烧时间40 min时,制备的污泥催化剂对亚甲基蓝的脱色性能最佳。利用制备的催化剂对活性红X-3B、弱酸性艳红B、活性蓝X-BR溶液进行脱色处理,研究反应时间、染料浓度、溶液pH、催化剂投加量和H2O2用量对染料脱色性能的影响。最佳条件下,3种废水的脱色率分别达到90.7%、97.5%和94.4%。对脱色数据进行动力学模拟,结果表明,3种染料废水脱色反应分别符合二级动力学模型、一级动力学模型、二级动力学模型。     

壳聚糖在固定化光合细菌处理染料活性艳红X-3B中的应用研究

采用海藻酸钠对光合细菌进行包埋,并在固定化过程中加入壳聚糖,研究添加了壳聚糖的固定化细胞在不同条件下对活性艳红X-3B的脱色效果及其降解动力学.实验结果表明,在厌氧条件下,X-3B的脱色效果较好;染料浓度在30～300 mg/L之间变化时,厌氧降解动力学方程均符合一级动力学方程;降解速率与染料初始浓度之间关系符合Michaelis-Menten方程,反应动力学参数Km=374.96 mg/L,Vmax=7.53 mg/L·h.振荡有利于脱色并使半衰期缩短;固定化小球可重复使用.     

漆酶对活性艳蓝染料废水脱色

用白腐真菌漆酶对活性艳蓝X-BR和活性艳蓝K-NR 2种活性染料进行脱色实验。研究了pH、温度、染料浓度和酶活力对脱色率的影响。结果表明,漆酶脱色的适宜条件为:反应温度45℃,pH 6～7,适宜染料浓度为50 mg/L,酶浓度5 U/mL,反应1 h两种染料脱色率可达到75%;通过正交实验确定2种染料的最佳脱色组合分别为:反应温度55℃、pH7、活性艳蓝X-BR浓度50 mg/L、酶浓度5 U/mL和反应温度55℃、pH 6、活性艳蓝K-NR浓度50 mg/L、酶浓度5 U/mL。在所得最优条件下反应1 h,活性艳蓝X-BR和活性艳蓝K-NR的脱色率分别为74.2%和78.6%;反应2 h,脱色率分别为78%和79.5%。     

还原铁粉/紫外光体系对活性艳红X-3B溶液的脱色

研究了在紫外杀菌灯（λmax=253．7nm,30W）照射下,添加还原铁粉的活性艳红X－3B水溶液的脱色作用。当pH=3．5,铁粉投加量为2．0g／L时,20mg／L活性艳红X－3B溶液在光照180min后的脱色率为79％。脱色为动力学零级反应。染料溶液的pH、铁粉投加量、活性艳红初始浓度对脱色有影响。初步探讨了脱色反应的机理。     

Fe(0)-EDTA-空气体系降解活性黑染料废水

利用Fe(0)-EDTA-空气(ZEA)体系处理活性黑模拟染料废水。考察了活性黑初始浓度、反应温度、EDTA浓度和溶液酸度对降解效果的影响,用紫外可见吸收光谱检测了染料的降解过程。结果表明,Fe(0)-EDTA混合物在室温常压下,能够活化空气中的氧分子,进而使染料快速降解,升高温度和增加溶液酸度均能提高降解率。在pH为5.35,活性黑初始浓度为25 mg/L,EDTA浓度为0.1 mmol/L,Fe粉用量0.20 g,温度25℃时,脱色率达到95.60%,符合1级反应动力学。     

偶氮染料脱色菌Lysinibacillus sp.FS1的脱色性能

从佛山某工业园印染废水处理厂曝气池中,经梯度驯化筛选出一株对多种染料具有较强脱色能力的菌株FS1,通过16S r DNA基因序列分析初步鉴定为Lysinibacillus sp.,研究了该菌株在不同营养条件(氮源、碳源、碳源浓度),不同培养条件(p H、温度、供氧条件),不同染料(甲基橙、亚甲基蓝、中性红、酸性红B)和染料浓度下的脱色性能。结果表明,该菌株的最佳脱色条件:温度30~40℃,p H 7~9,氯化铵1 g/L,葡萄糖2 g/L的厌氧条件下培养脱色效果最好,10 h时对酸性红B脱色率可达98.73%左右,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln(At/A0)=0.0588t-0.0448。该菌株可降解多种染料,脱色率均随污染强度的升高先增大后减小,对高浓度染料和混合染料也表现出很好的脱色效果,是一株高效广谱的染料降解菌,具有处理印染废水的开发应用价值。     

染料废水的脱色研究

模拟中温(35℃左右)厌氧消化条件,以葡萄糖为共基质,对模拟染料废水的厌氧生物脱色进行了研究.结果表明对可溶性的活性染料处理效果,脱色率和COD去除率可分别达到90%和70%左右.特别是对红、紫、橙三色染料处理效果好,如活性红KD-8B、活性艳兰KGL、活性金黄MG、活性红紫KN-2R、活性艳橙KGN等.当染料浓度在1.0 g/L以下,都没有抑制;脱色在22 h就可达90%的脱色率;污泥负荷在2～4 g/L时,处理效果最佳.实验亦证实,在厌氧处理过程中,染料分子结构发生了明显的变化.     

漆酶对活性黑KN-B和直接大红染料的脱色性能

利用白腐真菌漆酶对活性黑KN-B和直接大红2种偶氮染料进行脱色实验。考察反应时间、加酶量、pH值、染料浓度、温度对脱色率的影响，研究了ABTS介体以及金属离子存在下的脱色效果，并分析了漆酶脱色的动力学性能以及其对偶氮染料的降解规律。结果表明，活性黑KN-B和直接大红脱色适宜条件为：反应时间为30 min，加酶量8 U/mL，pH=7，染料浓度分别为50 mg/L和80 mg/L，温度40~45℃。ABTS介体对酶促偶氮染料脱色没有明显促进作用。Fe²⁺对漆酶脱色有较强的抑制作用；Cu²⁺对漆酶催化活性黑KN-B促进作用较大，对直接大红影响较小。漆酶对2种染料的脱色反应符合米氏方程，其催化活性黑KN-B和直接大红染料的K_m值分别为114.81 mg/L，317.5 mg/L，v_max值分别为6.57 mg/（L·min）和26.0 mg/（L·min）。     

铁阳极电凝聚处理活性黑KN-B染料废水

对铁阳极电凝聚处理活性黑KN-B染料废水过程进行了实验研究.考察了电流密度、染料溶液初始pH值、电介质浓度及种类、温度、染料浓度等因素对脱色效率的影响.结果表明,在一定实验条件下,活性黑KN-B模拟废水的脱色效率达93%;电流强度、染料浓度、电解液初始pH值及电解质的种类对染料溶液脱色效率影响显著,电解液温度、电解质的浓度对脱色效率的影响不明显;以铁为阳极的原位电凝聚处理活性黑KN-B模拟废水混凝过程中主要作用机理以吸附电性中和为主;电凝聚过程中活性黑KN-B在阴极上发生了还原反应.     

活性黑KN-B染料模拟废水电化学脱色

为进一步明确活性染料在可溶性阳极电化学体系中的脱色机理，以铝为牺牲阳极，不锈钢为阴极，在恒电流操作模式下，针对活性黑KN-B模拟废水，考察了电流密度、初始pH值、电解质种类及浓度、温度、染料浓度因素对染料脱色过程的影响。结果表明：(1)电流密度、电解液初始pH值、氯化钠电解质浓度、温度、染料浓度对染料溶液脱色效率影响显著，在一定实验条件下，染料溶液脱色率可达到88%；(2) 在不同pH的范围内，活性黑KN-B表现的脱色机理不同，pH 4～9为混凝与阴极还原脱色共同作用；pH＜4和＞9则表现为阴极还原脱色为主； (3) 氯化钠的加入在增强染料脱色的同时，也有助于芳环类物质的后续混凝去除。     

Kinetic modeling on photooxidative degradation of C.I. Acid Orange 7 in a tubular continuous-flow photoreactor

The decolorization of C.I. Acid Orange 7 (AO7), an anionic monoazo dye of acid class, was investigated using UV radiation in the presence of H2O2 in a tubular continuous-flow photoreactor as a function of oxidant and dye concentrations, reactor length and volumetric flow rate. The removal efficiency of AO7 depends on the operational parameters and increases as the initial concentration of H2O2 is increased but it decreases when the flow rate and initial concentration of AO7 are increased. The decolorization rate follows pseudo-first order kinetic with respect to the dye concentration. A rate equation for decolorization of AO7 was achieved by kinetic modeling. This model allows predicting concentration of AO7 in different photoreactor lengths for different volumetric flow rates and initial concentrations of H2O2 and AO7. The calculated results obtained from kinetic model were in good agreement with experimental data.     

交联壳聚糖／Cu2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用，通过简单的液相沉淀一还原过程一步原位合成了交联壳聚糖／Cu2O复合粒子。x射线衍射（XRD）和红外（FT—IR）测试结果表明，壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水，采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖／Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为，从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明，当染料溶液浓度较低时，光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH，增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下，与纯Cu2O相比，交联壳聚糖／Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

树脂固载纳米铁对偶氮染料直接湖蓝5B的脱色性能研究

以FeSO4和NaBH4水溶液为前驱溶剂,以聚苯乙烯型阳离子交换树脂为载体,制备了树脂固载的纳米铁,室温下用于对偶氮染料直接湖蓝5B水溶液进行脱色研究。研究结果发现,脱色反应遵循准一级反应动力学,在初始pH为3~10的范围内,反应进行14 m in时,50 mg/L的染料溶液脱色率均能达到83%以上。固载的纳米铁材料可多次重复利用,溶液中释放的铁离子浓度不超过0.1 mg/L。     

交联壳聚糖/Cu_2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀-还原过程一步原位合成了交联壳聚糖/Cu2O复合粒子。X射线衍射(XRD)和红外(FT-IR)测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖/Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖/Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理，以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明，甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显，同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min，Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4），的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计），而FeCl，的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

活性艳蓝KN-R在ACF电极上成对电解脱色的影响因素

分别以活性炭纤维(ACF)为阳极和阴极，在无隔膜电解槽中研究了利用成对电解降解蒽醌染料活性艳蓝KN-R脱色过程的影响因素。考察了染料初始浓度、支持电解质Na₂SO₄、pH及温度诸条件对脱色性能的作用。结果表明：适当增加染料初始浓度和支持电解质浓度，酸性和中性条件以及适中的温度均对成对电解脱色性能有利。当染料初始浓度为251 mg/L，在合适的处理条件下，脱色率达到95%，脱除单位质量染料电耗仅为1.22 kWh/kg染料。     

Mechanism and kinetic model for the decolorization of the azo dye Reactive Black 5 by hydrogen peroxide and UV radiation

A kinetic model for the decolorization of C.I. Reactive Black 5 by the combination of hydrogen peroxide and UV radiation was developed based on experimental results and known chemical and photochemical reactions. The observed kinetic reaction coefficient was determined and correlated as a function of hydrogen peroxide concentration and UV intensity. The validity of the rate expression was tested experimentally in a parameterization study. The decolorization rate follows pseudo-first order kinetics with respect to dye concentration. The rate increases linearly with UV intensity and nonlinearly with increasing hydrogen peroxide concentration, going from a linear relationship at low H(2)O(2) concentrations to a maximum as hydrogen peroxide concentration continues to increase. The decolorization rate expression derived from the proposed reaction mechanism was reconciled with that used for correlating the experimental data.