论文摘要
利用对活性艳蓝K-GR(C.I. Reactive blue 5,简称K-GR或RB5)有较好降解能力的厌氧污泥,与石墨电极联合建立电-厌氧微生物体系。通过间歇实验,在35±1℃条件下,考察了电-厌氧微生物体系降解K-GR、KD-8B(C.I. Reactive Red 20,简称KD-8B或RR20)及混合染料废水的效果及相关反应动力学,并在最适条件下研究了电-UASB(升流式厌氧污泥床)反应器对K-GR、KD-8B、两种染料的混合废水及实际染料废水的脱色性能;通过UV-vis、FT-IR和GC-MS等手段,初步探讨了电-厌氧微生物体系降解染料的机理。(1)电-厌氧微生物体系处理100 mg/L的K-GR脱色的适宜条件为:pH为8.0,电流强度为30 mA,污泥浓度为3 gVSS/L,连续通电;在此条件下,可以获得90%以上的脱色率。(2)与单独电和单独厌氧微生物体系相比,电-厌氧微生物体系中K-GR和KD-8B脱色率都得到显著提高;在相同的进水和运行条件下,该体系可以提高15%以上的脱色率。(3)3种处理体系中,K-GR和KD-8B的脱色过程都遵循一级反应动力学,最适宜条件下,电-厌氧微生物体系处理K-GR和KD-8B的一级反应速率常数k1分别为23.9×10-2h-1和32.7×10-2h-1,处理混合染料废水时,K-GR和KD-8B的k1分别为17.7×10-2h-1和4.16×10-2h-1。(4)连续运行过程中,当染料K-GR浓度为100 mg/L,反应器内通电的电流强度为30 mA,连续通电10 h,停止14 h后,电-厌氧微生物体系可以明显提高K-GR,KD-8B及其混合废水的COD和色度去除率;其中与原UASB反应器相比,对色度的去除率可提高10%以上。(5)由UV-vis、FI-IR和GC-MS分析推测,经电-厌氧微生物协同降解,KD-8B主要通过偶氮键的断裂、K-GR主要通过蒽醌共轭结构的破坏实现脱色,降解产物可能包括含苯环或环状不饱和结构的中间产物,也可能会发生开环反应,生成不饱和烃或饱和烃类物质。
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