放线菌对甲基橙染料废水的降解规律研究

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真菌降解印染废水COD效应研究

生物技术随着印染工业的发展，其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一。

印染废水色度大；有机物浓度高，组分复杂；难生物降解物质多；含有大量的无机盐、硫化物等，属于难处理的工业废水。

近几年，我国印染行业出现了前所未有的快速发展局面，在全球的产能份额持续上升，我国己经成为世界印染行业中规模最大的国家。

纺织印染行业是我国的经济支柱产业之一，但也是水资源消耗最大、污染物排放量最大的行业之一。

根据《中国环境统计年报》，2005年纺织行业废水排放量为18.1亿t，在各工业行业中居第5位，主要水污染物COD排放量为31.9万t，在各工业行业居第4位。

对我国水环境产生的压力不容小觑。

当今印染废水处理多采用物化和常规生物处理工艺。

然而这些方法在运行和效率上存在较多的问题，对印染废水中有机物的降解作用非常有限，所以用于印染废水的处理效果不理想。

目前已报道了一些能有效降解染料的细菌、真菌种类，筛选到的染料脱色菌中细菌常常是对某一特定结构染料具有脱色能力，对于染料种类繁多且变化频繁的染料废水，细菌的脱色降解能力仍显不够。

筛选到的染料脱色真菌由于对底物的降解具有广谱性，它对染料脱色降解表现出的独特机理，引起科学界的广泛关注，从而开展了大量有关真菌脱色降解染料的研究。

１　真菌对染料的脱色１．１　染料脱色真菌种类 1980年，Eaton D报道了白腐真菌Phane-rochaete chryososporium和Tinctopotia sp.对含木质素的纸浆和造纸废水的生物脱色，从而开展了真菌对包括染料在内的复杂有机物的生物脱色降解的研究，并发现真菌能对许多传统上认为不可生物降解的有机物有很好的降解效果。

随着研究的深入，新的染料脱色降解真菌不断被报道，并且对筛选到的染料脱色真菌在脱色降解染料的机理、效果等方面做了相应的研究。

１．２　真菌脱色降解染料机理真菌对染料脱色降解一般分两个过程，菌丝首先吸附染料，然后对吸附染料进行生物降解。

氮掺杂TiO2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究

氮掺杂TiO2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究夏　勇1,2,鲁立强1,2,沈　翔1,2(1.中国地质大学教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心,武汉430074;2.中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉430074)摘　要:采用溶胶2凝胶法以尿素为氮源制备了氮掺杂锐钛矿型纳米TiO2光催化剂(TEM像图显示制备的样品的平均粒径在20nm左右,UV2vis漫反射分析表明氮掺杂使催化剂的吸收带边红移至550nm的可见光区域),以氙灯为辐照光源,用自制光催化反应器降解甲基橙染料溶液,研究了催化剂用量、染料初始浓度和环境p H值变化对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂在太阳光下的光催化活性,结果表明:当催化剂用量为2g/L、溶液p H 值为2.74时,初始浓度为10mg/L的甲基橙在氙灯光照45min后降解率达100%;自然光照120min后降解率为95.4%。

关键词:氮掺杂TiO2;光催化;甲基橙染料废水;降解率中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:167121556(2010)022*******Photocatalytic Degradation of Methyl OrangeW aste w ater with Nitrogen2doped TiO2XIA Y ong1,2,L U Li2qiang1,2,SH EN Xiang1,2(1.Engineering Research Center of N ano2geomaterials of Ministry of Education,China University of Geosciences,W uhan430074,China;2.College of M aterial Science&Chemical Engineering,China University of Geosciences,W uhan430074,China)Abstract:The N2doped TiO2p hotocatalyst s were p repared by t he sol2gel met hod wit h urea as t he nit rogen source.The TEM analysis shows t hat t he average grain size of N/TiO2is about20nm.The UV-vis diff use reflectance spect rum indicates t hat t he absorption edge of N/TiO2shift s to550nm.The degradation of met hyl orange(MO)was investigated in a self2made p hotoreactor wit h Xenon lamp as t he irradiation source.The effect of t he initial concent ration of MO,catalyst dosage and p H value on MO degradation was st udied.The catalytic activities of p hotocatalyst s under sunlight irradiation were also investigated.In t he condition of TiO2dosage of2g/L and p H of2.74,t he MO aqueous solution wit h initial concent ration of10 mg/L reaches a degradation efficiency of100%,wit h Xenon2light irradiation for45minutes.The degrada2 tion efficiency of sunlight irradiation is95.4%for120minutes.K ey w ords:nit rogen2doped TiO2;p hotocatalysis;met hyl orange wastewater;degradation efficiency0　引　言我国染料工业具有小批量、多品种的特点,废水间断性排放、水质水量变化范围大,废水组分复杂、毒性大、浓度较高,废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体,并带有显色基团(如2N=N2、2N=O)及极性基团(如2SO3Na、2O H、2N H2),严重危害着生态环境。

TiO2对甲基橙的光催化降解的研究

TiO2对甲基橙的光催化降解的研究摘要：本文主要先是关于现在的对TiO2光催化降解甲基橙的研究进展和现状。

进而仔细研究TiO2光催化降解甲基橙的降解机理和其实际运用意义。

然后通过6组实验了解影响TiO2光催化降解的因素，并且通过对各种因素的实验来得到最佳的实验效果。

如TiO2的最佳投加量是0.8g/l。

PH值在3的时候甲基橙变红色，也是光催化降解效率最大的时候，但是我们综合考虑还是选择不调节PH,甲基橙溶液的PH值为5.17，其降解效果和PH=3时的降解效率相差不大。

也研究得出双氧水的最佳掺和比例是 1.5/100。

同时探讨了光照强弱对实验的影响，光强越大，其降解效率就越高。

还在上述确定的最优条件下，来外加电源电压进行光电流测试，得到的结果是光电流对该光催化反应的促进作用几乎可以忽略不计。

然后进行研究甲基橙初始浓度的影响，在一定范围内随着初始浓度增加，降解效率降低。

从而得到最优的降解配方，然后对甲基橙，罗丹明B，金橙2，亚甲基蓝这四种染料进行降解，发现这四种染料都在一定程度上降解，说明这个降解配方的通用性。

关键词：TiO2；甲基橙；降解机理；光催化降解；影响因素Study on the degradation of methyl orange by TiO2 photocatalyticAbstract:In this paper, first research on the progress and present situation of photocatalytic degradation of methyl orange by TiO2. And then carefully study the degradation mechanism of TiO2 photocatalytic degradation of methyl orange and its practical significance.Then understand the influence factors of TiO2 photocatalytic degradation through 6 groups of experiments , and to get the best result through a variety of experimental factors.Such as the optimum dosage of TiO2 is 0.8g/l.The methyl orange become red at ph=3 when the photocatalytic degradation efficiency become to the largest , but we chose not to adjust the PH, because methyl orange solution pH is 5.17,and the degradation efficiency at that PH had little difference with the degradation efficiency at PH=3.Also studied the best optimum blending ratio of hydrogen peroxide is 1.5/100.At the same time to investigate the effects of light intensity,we can see the intensity get greater, the degradation efficiency is higher.The optimal conditions were determined, and carry on the light current test under applied voltage, the result is the promote the role of the light current to photocatalytic reactionis almost negligible.Then the influence of initial concentration of methyl orange, in a certain range with the increase of the initial concentration, the degradation efficiency decreased.so we get the optimal formula for degradation of methyl orange, then have degradation of Luo Danming B, 2 golden orange, methylene blue four dye , found that four kinds of dyes were degraded to a certain extent, which prove that this optimal formula for degradation is universal.Keywords: TiO2; methyl orange; degradation mechanism; photocatalytic degradation; influence factor1 引言1.1 研究背景和意义众所周知，我们的纺织印染业很发达，也可以说是我国是纺织印染的第一大国,在全国各地都有很多纺织印染城，比如浙江绍兴柯桥有个国际轻纺城，还有温州那一块是皮革印染业很发达，毋庸置疑，纺织印染作为第二产业里对整个城市的经济发展具有很大的推动力，然而纺织印染行业同时也排放了相当多的工业废水,约占整个工业废水排放量的10％。

Fenton试剂对染料废水的降解脱色作用研究[文献综述]

文献综述Fenton 试剂对染料废水的降解脱色作用研究一、前言近年来，纺织工业迅速发展，染料品种和数量日益增加，染料生产和印染废水已成为水环境的重点污染源之一。

染料废水具有有机物浓度高、色度高、无机盐含量高、成分复杂、可生化性差、脱色困难等特点，它难以采用常规方法进行治理，且含有多种具有生物毒性或“三致”(致癌、致畸、致突变)性能的有机物，因此一直是工业污水处理中的难点，也是当前国内外水污染控制领域急需解决的一大难题。

印染废水的传统处理方法主要有物理化学法和生物法等，传统的混凝处理方法对于疏水性染料有效，但对亲水性染料的脱色效果差，COD 去除率低，如对水溶性的酸性染料、直接染料和活性染料去除效果不理想[1]。

近年来，高级氧化处理技术(AOP)被引入到印染废水的处理中，其中Fenton 试剂氧化降解染料废水被认为是一种很有发展前景的处理技术。

Fenton 试剂是由22O H 和+2Fe 复合得到的一种强氧化剂，在处理难生物降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水时，具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点。

许多研究表明，Fenton 试剂氧化法适合于处理活性染料、直接染料、金属络合物染料、分散染料等，因此在染料废水处理中的应用越来越受到国内外的广泛重视[2,3]。

二、主题1．Fenton 试剂的发现历史及氧化机理Fenton 反应是1894年由法国科学家H.J.H Fenton 发现并提出的，他在一项实验研究中发现在酸性水溶液中当+2Fe 和22O H 共存时可以有效地氧化酒石酸。

这一发现为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了新的方法，后人为纪念这位科学家，便将+2Fe 和22O H 混合物的水溶液和相关反应分别命名为Fenton 试剂和Fenton 反应。

自从Fenton 试剂被发现后，就被逐渐应用于精细化工、医药化工、医疗卫生等方面的分析研究和有机合成领域[4]。

1964年，H.R.Eisenhouser 首次将Fenton 试剂用于处理苯酚及烷基苯废水，开创了Fenton 试剂在环境污染物处理中应用的先例；1968年，研究人员成功地把Fenton 试剂用于城市污水中难降解的有机物的氧化去除。

Fenton法应用于甲基橙废水脱色研究

Fenton法应用于甲基橙废水脱色研究摘要：随着经济的飞速发展，城市化进程的影响，人们的生活水平得到了极大的提升，但随之而来的是不同程度的环境污染，污水就是其中之一。

因此污水处理的研究方法便成为水处理过程的重中之重。

高级氧化技术是近年来应用到废水处理领域的新技术之一，正成为研究的热点。

其中Fenton试剂氧化处理染料废水取得了良好的效果，其具有降解条件温和、反应速度快、不会产生二次污染和适用范围广等优点。

而甲基橙作为一种较难降解的有机苯环偶氮染料，研究其降解性能对其他染料废水体系的降解研究具有普遍参考价值。

本实验通过研究Fenton试剂降解甲基橙过程中的双氧水的量、七水合硫酸亚铁的量、甲基橙废水浓度和反应体系pH值对甲基橙脱色的影响，确定其最佳降解工艺条件为：当甲基橙废水浓度为20mg/L、pH值为3、七水合硫酸亚铁浓度为0.3g/L、双氧水为0.2ml时，脱色率达到最大值(98.28%)。

关键词：Fenton试剂；甲基橙；脱色率引言随着我国工业的迅速发展，印染等行业产生的染料废水，已经成为环境污染的重要来源。

染料废水不易降解，若直接排放入水体，将会对环境以及人体健康造成危害。

据统计目前所使用的染料中有超过50%是属于偶氮染料[1]。

这类染料具有化学性质稳定、有机毒物含量高、色度深、难降解等特点。

因此，对水中的染料类物质的降解已成为亟待解决的问题。

1染料的分类和性质1)纺织纤维的染色和印花需要用到多种染料，按照应用性能染料可以分为以下几种：(l)、直接染料：大部分是含磺酸基的偶氮染料，可以溶于水，分子中含有直线型共扼双键长链，连同芳核在内的整个分子都处于一个平面。

对纤维具有较强的亲和力（主要是由于氢键和范德华力），可在弱碱性或中性溶液中直接上染纤维。

(2)、酸性染料：染料分子中大部分含有磺酸基、梭基等酸性集团，通常以水溶性钠盐的形式存在，易溶于水。

(3)、阳离子染料：又称为碱性染料或盐基染料，可溶于水，染料分子中发色系统带有正电荷。

低温等离子体技术降解甲基橙染料废水

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＥｏｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｄａｎ０５６０３８，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｆｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｐａｔｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）
Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｕｃｈａｓｄｉｓｃｈａｒｇｅｖｏｌｔａｇｅｓ，ｄｉｓｃｈａｒｇｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｐＨｏｆｉｎｉｔｉａｌＳＯ —
ｌｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｓｅｌｆ－ｍａｄｅｗｉｒｅ－ｔｕｂｅｄｉｅｌｅｃｔｉｒｃｂａｒｒｉｅｒｄｉｓ —
器，研究了放电电压、放电频率、溶液初始ｐＨ值对甲基橙降解性能的影响。结果表明，对甲基橙的

甲基橙模拟废水吸附降解方法

甲基橙模拟废水吸附降解方法印染废水成分复杂、水质变化大、可生化性差、色度高，属于典型的难降解有机工业废水。

偶氮染料是染料中品种及数量最多的一类，是染料废水的主要污染物之一。

目前常用的偶氮染料废水处理方法主要有物理法、化学法、生物法等[1, 2, 3]。

物理法对污染物降解不彻底，化学法应用成本较高，生物法对污染物的降解速率缓慢、反应周期长。

纳米零价铁具有尺度小、表面效应大、吸附能力强、能快速降解环境中的多种污染物等特点而被用于地表水和地下水修复领域[4, 5]。

但纳米零价铁自身的磁性引力易引起团聚，与污染物的有效接触面积减小，降解率下降且不易回收，因此近几年对纳米零价铁的修饰主要集中在将其负载于固体载体如硅、活性炭、树脂等，以增大纳米铁颗粒的比表面积，抑制团聚发生，增强纳米零价铁颗粒在环境介质中的迁移能力[6]。

杭锦土富含稀土元素和稀有元素，是以斜绿泥石、坡缕石、伊利石、方解石等为主要矿物结合的一种混合黏土。

该矿床位于内蒙古杭锦旗境内，储量大、易开采且成本低廉。

因其具有较强的吸附性和离子交换性，在环保领域具有一定的应用前景。

笔者采用液相还原法，以廉价的杭锦土为载体制备了负载型纳米零价铁，并对其进行表征，以偶氮染料甲基橙为研究对象，考察相关影响因素对甲基橙降解率的影响。

发现负载型纳米零价铁对甲基橙染料的降解效果显著，因此杭锦土负载纳米零价铁去除甲基橙是一种可行且有效的方法。

1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂：甲基橙、FeCl3·6H2O、硼氢化钠，国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇，北京化工厂;去离子水、氮气、HCl、NaOH，以上均为分析纯。

天然杭锦土，产自内蒙古杭锦旗地区。

仪器：UV-4802型紫外-可见分光光度计，pHS-3型精密pH计，ZR4-6型六联混凝试验搅拌机，HJ-1型磁力搅拌器，DHG-9030A鼓风干燥箱;DZF-6050B型真空干燥箱;S4800冷场发射扫描电子显微镜;D8 advance X射线粉末衍射仪。

染料废水处理技术研究进展

染料废水处理技术研究进展染料废水处理技术研究进展染料工业是一种以化学物质为基础的行业，其生产过程中生成大量废水，其中含有高浓度的有机染料和化学添加剂。

染料废水的排放不仅会对水环境造成严重污染，还会危害生态系统的稳定性和人类的健康。

因此，染料废水的处理成为了一项重要的环境工作，研究人员不断探索和改进各种染料废水处理技术，以提高废水的处理效率和降低处理成本。

传统的染料废水处理技术包括生物处理、化学处理和物理处理等方法。

生物处理是一种利用微生物菌群来分解有机污染物的方法。

通过活性污泥法、曝气法、厌氧消化等生物处理技术，可以有效地利用微生物的降解能力将有机染料降解为无害物质。

然而，由于染料废水中染料的复杂性和浓度较高，传统的生物处理方法对于染料废水的处理效果并不理想。

化学处理是利用化学反应来将有机染料氧化或还原为无害物质的方法。

常用的化学处理方法包括氧化法、还原法和中和法等。

氧化法采用高浓度的氧化剂来氧化有机染料，能较好地去除有机染料的颜色。

而还原法则采用还原剂将染料分子还原成无色物质。

中和法则是利用化学反应来中和废水中的酸碱度，以减少染料的溶解度和毒性。

尽管这些化学处理方法在染料废水处理中有一定效果，但其较高的处理成本、复杂的操作和产生的二次污染问题也限制了它们在工业应用中的推广。

近年来，一些新兴的染料废水处理技术正在得到广泛关注和研究。

其中，高级氧化技术是一种利用强氧化剂来分解有机染料的方法。

高级氧化技术包括光催化氧化、臭氧氧化和Fenton法等。

光催化氧化是指将有机染料暴露在催化剂的作用下，利用光能来激发催化剂并产生活性氧种，从而将有机染料氧化分解为无害物质。

臭氧氧化则是利用臭氧气体的强氧化性质来分解有机染料。

Fenton法结合了氢氧化铁和过氧化氢，生成高活性的羟基自由基，用于氧化分解有机染料。

高级氧化技术具有高度的选择性、高效率和对腐蚀性较小的特点，逐渐成为染料废水处理的研究热点。

此外，吸附技术也是一种广泛应用于染料废水处理的方法。

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放线菌对甲基橙染料废水的降解规律研究
织物染料中很大一部分是偶氮染料，这类染料废水组成复杂。

为了高效的处理印染废水，本文以甲基橙染料废水作为研究对象，系统研究了微生物降解甲基橙染料模拟废水的处理效果；探讨了该技术的可发展性。

标签：放线菌；微生物降解技术；甲基橙染料
目前，纺织业发展迅速，不经处理或处理不达标的印染废水直接排入水体中，会对环境造成污染，大多数染料结构稳定而且复杂，并且会使生物癌变、畸形、突变，毒害较大。

截止目前，使用微生物处理染料废水已被许多企业所采用，结果明显。

染料中会含有一些能抑制微生物生长的物质，使最终处理结果不能达到实际的处理效果，也可能微生物会发生异变，从而不能继续对染料进行降解。

我们需要在前人的研究基础上找到提高微生物降解效率的方法。

1 实验材料与方法
1.1 样品采集点
放线菌在自然界中的分布非常广泛，大多以孢子或者菌丝的状态存在于空气、水和土壤中，在含水量少、有机物丰富、呈中性或弱碱性的土壤中数量最多，本文采用武昌理工学院生命科学学院花坛中的土壤，制作土壤溶液，作为放线菌培养的原材料。

1.2 放线菌的培养过程
①制备高氏一号固体培养基1000mL，分装在四个250mL的锥形瓶内，121℃高温灭菌20min，在无菌操作台上进行倒平板，搁置待用；
②制备250mL高氏一号液体培养液，121℃高压灭菌20min，取出冷却后加入1mL的土壤混合液的上清液，放入摇床，28℃、90轉振荡培养2-3天，利用稀释分布法接种到已加入固体培养基的试管中，放入温度为28℃培养温箱中培养，每天观察，待菌落长出；
③制备高氏一号培养液1000mL，分别装入250mL锥形瓶内，共四份，然后将试管内纯化出来的菌株移入培养液中，放入摇床中，调温度28℃培养24h。

1.3 甲基橙染料废水降解过程
配置100mg/l的甲基橙染料水溶液，取10mL于15mL比色管内，五组，一组四份，加入1mL培养后的菌液，每天测其吸光度，连续测五天。

测定方法：取足够加入了菌液的染料脱色反应液，放入离心机1000rpm/min离心15min，取上清液，在甲基橙染料最大吸收波长下测吸光度，以未加入菌液的染料溶液为对
照计算脱色率。

脱色率计算方法：脱色率
（X：未加入菌液的染料吸光度，X0：加入菌液后染料反应液的吸光度）
2 实验结果及分析
2.1 pH对脱色率的影响
在28℃恒温下，测定并计算同一种放线菌在不同pH下对甲基橙的脱色率。

图1不同颜色的线条代表不同的pH值，纵坐标为测得吸光度所计算的脱色率，可以清晰看出，在pH为7的时候，脱色率最好。

2.2 确定条件下四种不同的放线菌的脱色率变化
在确定的最佳pH值下，从土壤中筛选出四种不同形态的放线菌，研究它们的吸光度，计算脱色率，找出其中对甲基橙降解效果最好的一株。

由图2可以看出，第3种菌株的脱色效率最高，达到了58%。

3 小结
印染废水成分复杂、可生化性差、降解难而且色度大，是难处理废水之一，未来将是环保工作者重点关注对象。

本文选用了偶氮染料甲基橙来模拟印染废水，培养放线菌来对其降解，取得了不错的效果，并找到了一株降解效果较佳的菌株，这是一种白色透明、规则的放线菌，属链霉菌。

参考文献：
[1]都林娜.Pseudomonas sp.DY1和Micrococcus sp.BD15对染料的脱色特性及机理研究[D].杭州：浙江大学，2012.
[2]靳永亮.浅谈微生物对印染废水的降解及其发展趋势[J].广东化工，2015（16）：171-171.
杨慧群（1988- ），女，汉族，湖北黄冈人，硕士，武昌理工学院教师，研究方向：环境工程微生物。

通讯作者：
江洋（1988- ），博士，武昌理工学院讲师，研究方向：固废资源化。