应用青霉菌BX1活体吸附水中活性艳蓝KN-R

研究了染料高效吸附菌(青霉菌BX1)的生长条件及其对活性艳蓝KN-R的吸附特性为避免染料对其生长的毒害,本研究将菌体培养及其对染料的吸附分离.结果表明,青霉菌BX1生长分3个阶段:孢子活化、线性生长和菌体自解.菌体生长的最佳温度为30℃,最优碳源依次为淀粉＞木糖＞蔗糖＞麦芽糖＞葡萄糖＞乳糖,最佳pH值为4.0用培养48h的活菌体吸附水中的100mg/L的活性艳蓝KN-R,120min脱色率达93.7%,20℃时菌体(以干菌重计)对染料的最大饱和吸附量为159mg/g.     

活性艳蓝KN-R的生物吸附脱色研究

从广州某印染厂生化处理池的污泥中筛选到一株对蒽醌染料具有高效吸附脱色作用的菌株HX.考察了碳源浓度、氮源浓度、盐度、染料浓度对蒽醌染料KN-R吸附脱色的影响.结果表明,对于接入的生长菌体,碳源浓度高于7.5g/L时,染料才能完全脱色;染料对菌株HX的生长有一定抑制性,但菌株HX仍表现出了优异的吸附性能,对于250mg/L的KN-R可在48h内完全脱色,400mg/L组在72h内脱色率达94%,600mg/L组72h脱色率可达78.4%;有机氮对染料的脱色起到一定的促进作用,对吸附菌的生长和染料的脱色不是决定性因素;盐度可促进染料的吸附脱色,其同离子效应和盐度效应决定了盐度组的完全脱色时间要比不加入盐度组长;吸附菌HX的生长和染料脱色同步进行,菌体干重达最大时染料的脱色率亦达最大.     

草酸青霉生长菌体对络铜活性染料吸附的研究

用草酸青霉生长菌体吸附模拟废水中络铜活性染料.结果表明,生长菌体对5 种活性染料具有良好的吸附性能.用孢子悬液接种模拟染料废水(5%,体积分数),当起始染料浓度为200 mg/L 时,5 种染料的平均去除率达93.3%;起始染料浓度为400mg/L 时,活性翠蓝KN-G 和活性翠蓝M-GB去除率分别达99.7%和99.9%.生长菌体对染料的吸附涉及细胞壁的吸附和细胞内的积累,染料分子由细胞外向细胞内的转移导致细胞内染料的积累;菌体细胞壁的结构变化及其显著增厚,既为染料在细胞壁上的吸附提供了空间,也为染料分子由细胞壁向细胞内的转移提供了通道.     

黄孢原毛平革菌对6种染料的脱色降解

在黄孢原毛平革菌与6种染料的液体静培养体系中,不同浓度的染料均发生脱色降解。共培育30 d时,刚果红、直接冻黄G和活性翠蓝KN－G达到92%～99％的脱色率。10,50,100 mg/L活性翠蓝KN－G,50,100 mg/L金莲橙O与天青蓝A,100 mg/L活性艳蓝KN－R的降解率达70%以上;18个样品中60%的降解率超过50%。生物吸附和生物降解是2个重要过程。研究表明,黄孢原毛平革菌对各种染料类群具有广谱有效的脱色降解能力。      

活性艳蓝PACT吸附与生物降解性能研究

针对活性艳蓝KN-R模拟废水,研究了PACT系统中吸附和生物降解性能,结果表明,PACT工艺对脱色效果要优于活性炭吸附和活性污泥法.活性炭吸附试验中粉末活性炭质量浓度为200 mg/L时脱色效果最好,而在PACT中则不同,粉末活性炭质量浓度为300 mg/L时脱色效果最好.活性艳蓝不易生物降解,增加活性污泥质量浓度对脱色效果影响不大,而污泥的最佳使用质量浓度在1 500 mg/L左右.     

HAP/UV催化降解活性艳蓝K-3R的研究

用化学沉淀法合成羟基磷灰石(HAP),并用XRD、SEM、FT-IR对其进行分析。以活性艳蓝K-3R为降解底物,研究HAP对其光催化降解性能。探讨了HAP煅烧温度、通气量、投加量、初始浓度等因素对光催化降解活性艳蓝K-3R效果的影响。研究表明化学沉淀法合成的HAP粒度均匀,HAP对活性艳蓝的吸附作用较强,30min之内即能达到吸附平衡,其对初始浓度为100mg/L的活性艳蓝的吸附率可达17.5%。适当的煅烧有利于提高HAP的催化活性,以200℃煅烧2h最佳。在投加量为4g/L,鼓气量为300L/h和pH=6的试验条件下,HAP(200℃)对初始浓度为100mg/L的活性艳蓝K-3R 3h的降解率达68%。降解反应动力学研究表明,HAP/UV光催化降解活性艳蓝K-3R的过程符合Langmuir-Hinshel-wood一级动力学方程,降解速率常数k随着活性艳蓝K-3R浓度的增大而减小。     

烟曲霉菌吸附染料的解吸及其机理

研究了烟曲霉(Aspergillus fumigatus)生长菌体吸附染料后的解吸情况及其机理。结果表明,吸附有直接染料或活性染料的生长菌体在甲醇体系中均有相当高的解析率;解吸剂溶液的酸碱性对解吸率有很大影响,酸性环境下解吸受到抑制,而碱性环境可显著提高解吸速度和解吸率;初始温度对解吸的影响较小,温度升高,解吸率有所降低;解吸剂用量较少,只需少量解吸剂,吸附在生长菌体中的染料就可比较彻底的解吸出来。采用甲醇解吸吸附有活性艳蓝KN-R的生长菌体的作用机理为,甲醇和染料分子中的磺酸基发生了放热反应,生成了磺酸甲酯。吸附有活性艳蓝KN-R的生长菌体在甲醇体系中的解吸符合一级指数衰减模型,解吸初始阶段,反应速度较快;反应中后期,甲醇要突破缠绕致密的菌丝球和生物膜的障碍才能和染料相接触,因而反应速度较慢。吸附有染料的生长菌体在采用甲醇解吸出吸附在其上的染料后,仍可接入到染料体系中对其进行吸附脱色,且可连续使用3次以上。     

啤酒糟对活性染料的吸附特性研究

通过批式实验考察了不同条件对啤酒糟吸附活性黑31和活性蓝49的影响。结果表明：在较宽的溶液初始pH值范围内（2～9）,啤酒糟投加量为10g/L时,4h内啤酒糟能有效地对100mg／L活性黑31和300mg／L活性蓝49溶液吸附脱色。啤酒糟对活性黑31和活性蓝49的吸附率都随NaCl浓度的增加而降低。吸附率随时间的增加逐渐增大,8h内吸附基本达到平衡。染料初始浓度越高,吸附率越低。由该批式实验得到的最佳吸附脱色条件为：pH2．0,啤酒糟投加量15g／L,吸附时间8h。     

固定化青霉菌吸附活性艳蓝KN-R的脱色研究

利用植物载体玉米芯对青霉菌X5进行了固定化研究.通过正交试验确定载体固定化真菌的最优条件,考察了pH值、温度、盐浓度、葡萄糖浓度对菌株脱色的影响.结果表明,菌量为8g/L,载体大小为1/3×1cm²×π×1cm,载体个数为15个,摇床转速为100r/min条件下玉米芯能够有效地固定菌体,固定化菌对染料脱色的最佳温度为30℃,pH值为3.0,葡萄糖浓度为10g/L,盐度对脱色有一定的影响,在最优条件下,固定化菌对活性艳蓝KN-R脱色率达到95%以上.固定化菌对活性艳蓝脱色符合二级动力学方程,生物吸附过程较好地符合Freundlich吸附模型,固定化菌体重复利用5次后,脱色率仍达73.51%.     

丝瓜瓤固定无花果曲霉吸附活性艳蓝KN-R的脱色研究

利用植物载体丝瓜瓤对无花果曲霉(Aspergillus ficuum)进行固定,并对活性艳蓝KN-R进行脱色研究探讨了固定化菌体的菌龄、pH、温度、菌量对染料脱色的影响.比较了固定化菌体与菌丝球对活性艳蓝KN-R的脱色效果,研究了该固定化菌体的重复利用和动力学实验,并进行了实际废水的脱色研究.结果表明,最佳脱色条件为菌龄3d,温度33℃,pH为6.0,菌量对染料脱色的影响依次为2%＞1%＞0.5%;固定化菌体对活性艳蓝KN-R的脱色效果优于菌丝球,且它对实际染料废水的脱色率均达80%以上;丝瓜瓤固定无花果曲霉对不同初始浓度(25～186mg·L-1)活性艳蓝KN-R的脱色过程遵循二级动力学方程;经6次重复利用后的该固定化菌体,其脱色率仍达80.79%.     

Comparison of four supports for adsorption of reactive dyes by immobilized Aspergillus fumigatus beads

Four materials, sodium carboxymethylcellulose (Na-CMC), sodium alginate (SA), polyvinyl alcohol (PVA), and chitosan (CTS), were prepared as supports for entrapping fungus Aspergillus fumigatus. The adsorption of synthetic dyes. Reactive Brilliant Blue KN-R, and Reactive Brilliant Red K-2BP, by these immobilized gel beads and plain gel beads was evaluated. The adsorption efficiencies of Reactive Brilliant Red K-2BP and Reactive Brilliant Blue KN-R by CTS immobilized beads were 89.1% and 93.5% in 12 h, respectively. The adsorption efficiency by Na-CMC immobilized beads was slightly lower than that of mycelial pellets. But the dye culture mediums were almost completely decolorized in 48 h using the above-mentioned two immobilized beads (exceeding 95%). The adsorption efficiency by SA immobilized beads exceeded 92% in 48 h. PVA-SA immobilized beads showed the lowest adsorption efficiency, which was 79.8% for Reactive Brilliant Red K-2BP and 92.5% for Reactive Brilliant Blue KN-R in 48 h. Comparing the adsorption efficiency by plain gel beads, Na-CMC plain gel beads ranked next to CTS ones. SA and PVA-SA plain gel beads hardly had the ability of adsorbing dyes. Subsequently, the growth of mycelia in Na-CMC and SA immobilized beads were evaluated. The biomass increased continuously in 72 h. The adsorption capacity of Reactive Brilliant Red K-2BP and Reactive Brilliant Blue KN-R by Na-CMC immobilized beads was 78.0 and 86.7 mg/g, respectively. The SEM micrographs show that the surface structure of Na-CMC immobilized bead is loose and finely porous, which facilitates diffusion of the dyes.     

活性炭纤维对活性染料的吸附动力学研究

研究了活性炭纤维从水溶液中吸附4种活性染料（活性艳红K-2BP、活性翠蓝KN-G、活性金黄K-3RP、活性黑KN-B）的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,活性炭纤维对4种染料的平衡吸附量q_e均随着初始浓度和温度的增加而升高,相同条件下,q_e的大小顺序为：活性艳红＞活性金黄＞活性黑＞活性翠蓝.吸附过程符合伪二级吸附速率方程,染料分子的空间结构、大小和极性是影响初始吸附速率的主要因素.活性炭纤维对4种染料的吸附活化能都比较低,依次为16 .42、3 .56、5 .21和26 .38 kJ·mol^-1,说明吸附过程以物理吸附为主.     

Fe2+与Fe0活化过二硫酸盐降解活性艳蓝KN-R

为了解Fe2+与Fe0在活化PDS(过二硫酸盐)降解活性艳蓝KN-R时的差异,通过序批试验,考察了Fe2+/PDS和Fe0/PDS体系中c(Fe2+)、ρ(Fe0)、c(PDS)和初始pH对KN-R降解的影响. 结果表明:在Fe2+/PDS体系中,最佳反应条件〔初始pH为3.0,c(Fe2+)为1.0 mmol/L,c(PDS)为2.0 mmol/L〕下,180 min后KN-R的去除率达到96.55%;过高的pH和c(Fe2+)对KN-R的降解均有明显的抑制作用. 在Fe0/PDS体系中,当pH和ρ(Fe0)过高时,KN-R的去除率仍维持在较高水平,当pH为9.0时,180 min后KN-R的去除率为90.53%;当ρ(Fe0)为448 mg/L时,50 min后KN-R的去除率就能达到94.35%. 在2个体系中,c(PDS)的升高均能显著提高KN-R的去除率,当c(PDS)由0.5 mmol/L增至8.0 mmol/L时,KN-R的去除率由47.25%(Fe2+/PDS体系)和57.00%(Fe0/PDS体系)增至100%. 动力学分析显示,KN-R的降解均遵循一级反应动力学;最佳反应条件下2个体系中的活性自由基均以硫酸根自由基(SO₄-·)为主. 因此,在降解KN-R过程中,Fe0/PDS体系的性能明显优于Fe2+/PDS体系.      

固定化烟曲霉吸附染料后的解吸平衡及动力学研究

对羧甲基纤维素钠(CMC)固定化灭活烟曲霉小球中的2种活性染料的解吸剂进行了选择,并对其解吸平衡和解吸动力学进行了研究.结果表明,pH值为12.0的75%乙醇溶液对吸附在CMC固定化灭活烟曲霉小球中的活性艳蓝KN-R和活性艳红K-2BP的解吸效果较好;一级指数衰减方程能很好地描述对2种活性染料的解吸动力学;解吸平衡数据均可以用Freundlich等温模型来拟合.     

鞘细菌细胞吸附Cr(Ⅵ)条件的研究

采用实验室保藏的鞘细菌,经过液体扩大培养后处理含Cr(Ⅵ)的废液,通过振荡吸附试验考察一系列物理化学因素对吸附效果的影响。结果表明,鞘细菌吸附Cr(Ⅵ)的适宜pH为8.0,适宜温度为30℃,适宜的菌龄是液体培养18h,适宜的吸附时间为8h,适宜的投加量是0.05g/100mL;在Cr(Ⅵ)初始浓度为5mg/L时,吸附量可以达到2.25mg/g,吸附后液体中Cr(Ⅵ)残留仅为0.45mg/L;废水中的有机质浓度对吸附有很大影响,其中COD为100mg/L时可以促进Cr(Ⅵ)的吸附。结果说明鞘细菌可以很好的降低污废水中的Cr(Ⅵ)。     

TiO_2/海泡石催化剂的制备及其对印染废水的处理

分别用焦硫酸钾和钛酸丁酯制得TiO2酸性溶胶,再用浸渍、振荡等方法制得TiO2/海泡石光催化剂。研究了所制得的光催化剂对模拟活性艳兰印染废水的吸附和光催化性能:光催化剂对活性艳兰的吸附能力较原矿粉大大提高;在光催化体系中,活性艳兰的高去除率(>96%)并不是简单的吸附行为,而是发生了光催化降解被完全矿化而去除,说明Ti已经嵌入到海泡石的层间结构中。在反应液中加入H2O能提升光催化降解的速率,同时光催化过程会使溶液pH值朝着中性方向变化。     

真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究

进行了真菌和细菌共培养对染料的吸附脱色和吸附脱色能力再生的研究。结果表明，青霉菌G－1首先对偶氮染料S－119、蒽醌染料艳紫KN－B（C．I．Reactive violet 22）水溶液中染料进行快速吸附去除，菌丝对同种染料的吸附速度随菌丝培养液中葡萄糖浓度的增加而加快，吸附染料的G－1菌丝在与细菌的共培养中完成对染料的脱色降解，脱色速度受培养液中葡萄和氮源浓度影响较大，从吸附速率和完全脱色时间综合评价，以葡萄糖浓度为5g/L、酒石酸铵为20mmol/L的培养基中培养的菌丝对染料的吸附脱色效果最好，吸附在菌丝上的艳紫KN－B脱色后菌丝吸附脱色能力得到再生，菌丝对100mg/L的艳紫KN－B染料水溶液可重复处理4次。青霉菌G－1对酸性染料废水处理3h，色度去除率为75．9％，吸附染料的菌丝在与细菌共培养中完成对染料的脱色，对试验所用染料废水，菌丝的处理能力获得1次再生。     

乳化液膜法提取活性艳蓝KN-R工艺研究

利用表面活性剂TH-1、民用煤油、载体N235和内水相NaOH溶液组成的液膜体系,采用正交试验法,对提取活性艳蓝KN-R工艺进行了研究。结果表明:以5%TH-1,5%N235,10%NaOH,油内比Roi为1∶1.5的乳状液膜体系,处理初始浓度为6000mg/L活性艳蓝KN-R废水,在pH值为1,传质温度为25℃,乳水比Rew为1∶5的传质条件下,提取率可达94.8%。     

有机胺插层四钛酸对直接湖蓝5B的吸附性能研究

在微波辅助下对四钛酸进行了有机胺插层,获得了正辛胺﹑正十二胺﹑正十六胺插层四钛酸材料,研究了3种层状物质作为吸附剂,pH﹑震荡时间﹑吸附剂用量等因素对直接湖蓝5B偶氮染料吸附的影响,确定了3种材料吸附的最佳条件。研究表明:微波有机胺插层四钛酸材料具有优良的吸附性能,pH=1.0时,正辛胺插层四钛酸用量为0.8 g/L﹑振荡时间40 min,正十二胺插层材料和正十六插层材料用量为0.4 g/L﹑振荡时间分别30 min和50 min时,吸附脱色效果最好。随染料浓度增大,温度升高,插层四钛酸材料会发生板层分离,表现为常规的物理吸附过程。在50℃时,正辛胺﹑正十二胺﹑正十六插层四钛酸对直接湖蓝5B染料的吸附量分别达到636 mg/g﹑3 349 mg/g﹑2 856 mg/g。     

青霉菌(Penicillium sp.)对三种活性染料的吸附和降解

通过14C标记底物的矿化实验发现青霉菌对多聚芳香族化合物有一定降解能力,本研究以3种偶氮和蒽醌型活性染料为作用底物,结果表明,青霉菌G-1 (Penicillium sp.)对染料进行吸附,吸附等温线符合Langmuir模型,最大理论吸附量(Q_max)可达169.5～243.9mg/g干重,被吸附染料最早在第4d完全脱色降解,有菌丝和去除菌丝的培养液中再次加入染料,均可在20～30h内使染料完全脱色降解.