直接染料的生物降解特性研究

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1、学校代码:10255学号:2161458硕士学位论文DONGHUAUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION直接染料的生物降解特性研究STUDYONTHEBIODEGRADATIONCHARACTERRISTICSOFDIRECTDYES学科专业:环境工程作者姓名：郜影影指导老师：杨波完成日期：2018年4月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其

2、他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作

3、者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注傅威教授答辩委员会主席上海市环境科学研究院陈泉源教授答辩委员会委员东华大学高级实余阳答辩委员会委员东华大学验师直接染料的生物降解特性研究直接染料的生物降解特性研究摘要印染废水中含有大量的有机物，具有CODCr高，色度深，酸碱性强等特点。印染废水的特征污染物之一是染料，贡献了印染废水大部分色度和部分有机污染物。直接染料是一类常用的染料，可以与蛋白纤维、纤维素纤维、粘胶纤维等直接作用而实现对纤维的染色。本文选取

4、了五种典型的直接染料（直接黄27、直接红28、直接黑BN、直接黄12和直接蓝151），研究它们在好氧、厌氧、厌氧/好氧交替三种不同曝气条件下的生物降解特性，探讨初始染料浓度和外加碳源对它们生物降解过程的影响，分析它们的生物降解过程动力学，初步探寻生物降解路径，并采用高通量测序，分析不同曝气条件下染料生物处理反应器中微生物群落结构的变化特性。本论文得到的主要研究结果如下：（1）五种染料废水中CODCr的去除率均在好氧条件下最高。好氧条件有利于代谢中间产物的继续降解，而好氧条件的污泥絮体中也存在大量的厌氧环境。直接黄

5、27、直接红28、直接黄12、直接蓝151染料废水中的脱色率均在厌氧/好氧条件下最高，直接黑BN染料废水的脱色率在厌氧条件下最高；初始染料浓度对脱色有一定的影响，当初始染料浓度为100-300mg/L时，随着初始染料浓度的升高，五种染料的脱色率均呈上升趋势，当初始染料浓度高于300mg/L时，五种染料的脱色率上升趋势较为缓慢，由此可得出当初始染料浓度为300mg/L时，五种直接染料的降解效率最佳；外加碳源对染料的降解也有一定影响，与无外加碳源相比，有外加碳源时五种染料的脱色率明显增高。（2）五种染料均在厌氧/好氧

6、条件下的生物降解效率最高。直接黄27染料在好氧、厌氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征，在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征；直接红28染料在I直接染料的生物降解特性研究好氧条件下生物降解符合一级反应动力学特征，在厌氧和厌氧/好氧交替条件下符合二级反应动力学特征；直接黑BN染料在好氧、好氧/厌氧交替条件下符合零级动力学特征，在厌氧条件下符合二级反应动力学特征；直接黄12染料在好氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征，在厌氧条件下符合零级动力学特征，在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征；直接蓝15

7、1染料在好氧、厌氧、厌氧/好氧条件下均符合一级动力学特征。（3）根据UV-Vis光谱图和GC-MS测定结果，不同分子结构的染料在厌氧/好氧条件下降解的中间产物不同，其中直接黄27、直接红28、直接黑BN染料最终可转化为CO2和H2O，实现染料的完全矿化；直接黄12、直接蓝151染料最终矿化的产物含有硝基苯和苯胺等有毒致癌物质，实验条件下，有限的生物降解时间不能使这两种染料完全矿化。（4）通过研究反应器中细菌门、纲、属水平菌群变化可知，反应器中的活性污泥经混合染料驯化后，细菌门、纲、属水平菌群发生了显著变化。初始污

8、泥中的优势细菌门主要为Proteobacteria（变形杆菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Acidobacteria（酸杆菌门），优势细菌纲主要为Alphaproteobacteria（α-变形菌纲）、Acidobacteria（酸杆菌纲）、Bacilli（芽孢杆菌纲），优势细菌属主要为Propionibacterium；