一種對染料廢水中染料脫色降解的處理方法
2023-10-17 05:15:24 2
專利名稱：一種對染料廢水中染料脫色降解的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種含染料廢水的處理方法，特別涉及一種採用生物技術對含染料廢水中染料的去除及染料分子脫色降解的處理方法，屬於環境保護技術領域。
背景技術：
由於染料和印染企業生產品種的多樣性與不定期性，造成生產廢水性質極不穩定，廢水中染料種類變化頻繁且難以降解。常規物化處理中的微生物很難對不斷變化的染料分子進行有效降解，即使微量的染料分子在進入天然水體後仍然難以降解從而在環境中積累，對水體生態環境造成巨大損害。目前常用的方法中溼式氧化技術對含染料廢水處理時可將各種染料分子分解為小分子物質達到無害化，但此技術需將廢水溫度提升到很高的高溫，這種對全部廢水進行處理將所含染料分子降解的工藝成本太高。
採用生物處理技術，用青黴菌等真菌可對染料廢水中多種染料進行吸附脫色，如「青黴菌對活性豔藍KN-R的吸附作用」[《應用與環境生物學報》2003，9(2).-179-182]一文中，報導了青黴菌(Penicillium X5)對活性豔藍KN-R吸附作用的研究結果，但吸附在菌絲上的染料沒被脫色降解，仍為有害物質存在於環境中；公開號為CN1654631A的中國發明專利「一株酵母菌及其應用」中，提供了一株酵母菌在脫色液體培養基中對染料脫色的方法，對沒有營養物存在的染料水或印染廢水等則無法脫色，向廢水中添加營養物又會使處理成本增加。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，提供一種微生物快速去除含染料廢水中的染料分子，將其快速脫色降解的處理方法。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是將青黴菌P-1(Penicillium sp.P-1)以質量百分比為5～10％的比例投入到染料水中，吸附2～5h後，把吸附有染料分子的菌絲放回培養液中，再投加氣單胞菌屬細菌M10菌株(Aeromonas sp.M10)、腸桿菌屬細菌L-1(Enterobacter sp.L-1)、惡臭假單胞菌L-2(Pseudomonas putida L-2)中的一種或它們的混合，對吸附在菌絲上的染料分子進行脫色降解處理，時間為5～96h。
所述的青黴菌P-1的培養基成分為每升培養液中含100g的馬鈴薯煮出液，5g葡萄糖，2g銨鹽，pH自然，溶劑為水；培養方式為150rpm振蕩培養，培養溫度為28℃，培養時間為36～48h。
由於本發明技術方案所選擇的真菌和細菌能對活性染料、直接染料、弱酸性染料、分散染料等多種染料吸附，2類特殊的微生物通過協同代謝、共代謝等作用能快速將多種染料或其它有機毒物分子脫色降解，同時使菌絲的吸附能力得到再生，因此，可大大降低有害物質的處理成本，避免了屬於難降解有機物的染料分子進入天然水體而在環境中積累的危險，從而產生明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。
本發明可以在自然條件下快速去除廢水中多種染料分子使廢水脫色，經真菌吸附濃縮後的染料分子在人為控制的小的反應器中脫色降解達到無害化，用於多種含染料廢水的處理。
具體實施例方式
實施例一將培養於試管斜面的青黴菌P-1製成孢子懸液接種於液體培養基(每升培養液中含100g的馬鈴薯煮出液，5g葡萄糖，2g酒石酸銨，pH自然，溶劑為水)，在溫度為28℃的條件下，150rpm振蕩培養48h，從培養液(保留待用)中取出菌絲以10％(w/v)比例投入含染料或其它有機毒物廢水，振蕩或攪拌5h，廢水可採用其它的方法進入下一步的處理。
將從廢水中取出的吸附有染料分子的青黴菌P-1菌絲放回原培養液中，再投加腸桿菌屬細菌L-1、惡臭假單胞菌L-2，處理5～96h。在此過程中，青黴菌P-1與混和細菌的協同作用，能對吸附在菌絲上的染料分子快速脫色降解，使染料或其它有機毒物降解。
本實施例選擇對豔藍KN-R、深藍M-2GE、分散陽離子藍SD-GSL、活性深蘭B-2GLN、翠藍KN-6、黃M-3RE、直接耐曬株4BS、活性紅3BE、活性大紅B-3G、豔紫KN-B等染料廢水，按上述方法處理後，色度去除率達90％以上，對嫩黃KM-7G、橙KN-5R、弱酸橙GSN、剛果紅的色度去除率達70～90％，對1000倍的黑紫色染浴廢水色度去除率達70％左右。
實施例二分別向100mg/L的豔藍KN-R、活性紅3BE、活性大紅B-3G、豔紫KN-B染料水中投加青黴菌P-1菌絲，100rpm振蕩吸附5h，取真菌處理後的染料水上清液用分光光度計測定染料最大吸收波長處的0D值，以蒸餾水為對照，測定脫色率，以表示對染料水中染料的去除率。去除率(％)＝(A-B)/A×100(A—水處理前的OD值，B—染料經真菌處理後的OD值)，上述染料水色度去除率達90％以上。
吸附有染料的菌絲放入原培養液中，再投加氣單胞菌屬細菌M10菌株、腸桿菌屬細菌L-1、惡臭假單胞菌L-2混合細菌，在溫度為30～35℃的條件下，經5～96h的靜置處理，通過上述兩類特殊微生物的協同代謝、共代謝等作用，可以看到，真菌菌絲上的顏色恢復為吸附染料前的白色，染料分子完全脫色降解。
實施例三向色度為1000倍的絲綢印染廠染料濃度最高的染浴廢水中投加青黴菌P-1菌絲，100rpm振蕩吸附5h，取真菌處理後的染浴廢水上清液用分光光度計測定染料最大吸收波長處的OD值，以蒸餾水為對照，測定脫色率，以表示對染料廢水中染料的去除率。去除率(％)＝(A-B)/A×100(A—廢水處理前的OD值，B—廢水經真菌處理後的OD值)。染浴廢水色度去除率可達70％左右。
吸附有染料的菌絲放入原培養液中，再投加氣單胞菌屬細菌M10菌株、腸桿菌屬細菌L-1、惡臭假單胞菌L-2混合細菌，在溫度為30～35℃的條件下，經48～72h的靜置處理，通過兩類特殊微生物的協同代謝、共代謝等作用，可以看到，真菌菌絲上的顏色恢復為吸附染料前的白色即為染料分子完全脫色。本發明所述的技術方案適用於含其它難降解有機毒物廢水的處理，效果明顯。
權利要求
1.一種含染料廢水中染料的去除及染料分子脫色降解的處理方法，其特徵在於將青黴菌P-1(Penicillium sp.P-1)以質量百分比為5～10％的比例投入到含染料的廢水中，吸附2～5h後，把吸附有染料分子的菌絲放回培養液中，再投加氣單胞菌屬細菌M10菌株(Aeromonas sp.M10)、腸桿菌屬細菌L-1(Enterobacter sp.L-1)、惡臭假單胞菌L-2(Pseudomonas putida L-2)中的一種或幾種，對吸附在菌絲上的染料分子進行脫色降解處理，時間為5～96h。
2.根據權利要求1所述的一種含染料廢水中染料的去除及染料分子脫色降解的處理方法，其特徵在於所述的青黴菌P-1的培養基成分為每升培養液中含100g的馬鈴薯煮出液，5g葡萄糖，2g銨鹽，pH自然，溶劑為水；培養方式為150rpm振蕩培養，培養溫度為28℃，培養時間為36～48h。
全文摘要
本發明涉及一種含染料廢水處理方法，特別涉及一種採用生物技術對含染料廢水中染料的去除及染料分子脫色降解的處理方法，屬於環境保護技術領域。其具體方法是將真菌Penicillium sp.P－1投入到染料水中，吸附2～5h後，把吸附有染料分子的真菌放回培養液中，再投加細菌Aeromonas sp.M10等，對吸附在菌絲上的染料分子進行脫色降解處理。2類特殊的微生物通過協同代謝、共代謝等作用能快速將多種染料或其它有機毒物分子脫色降解，因此，可大大降低有害物質的處理成本，避免了屬於難降解有機物的染料分子進入天然水體而在環境中積累的危險，具有明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。
文檔編號C02F103/30GK1800056SQ200510135000
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者李蒙英 申請人:蘇州大學