[发明专利]一种复合体系降解合成染料的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种采用铁粉、白腐真菌菌膜和泌酸菌菌膜的复合体系来高效降解染料废水中合成染料的方法。

背景技术

合成染料是纺织、皮革、印刷、医疗等行业工业废水常见的水体污染物，组分复杂，废水中含有大量的有机物和盐份，具有高COD，色泽深等特点，染料废水中含有各种类型的合成染料，如蒽醌类、偶氮类、三苯甲烷类、酞菁类等染料，这些染料大多数具有致癌、致畸、致突变等危害，当这些染料排放到水体中时，会危害到水生生物，对肝脏、鳃、肾脏、肠、生殖腺、垂体细胞等产生有害作用，因此染料的去除就成为染料废水处理的主要目标之一。

目前已采用的染料去除的方法包括物理法、化学法及生物法进行处理，如离子交换、凝聚、膜过滤、臭氧化、吸附、零价铁、白腐真菌降解等手段，其中零价铁脱色、白腐真菌降解是比较有效的两种方法。铁是活泼金属，具有还原能力，在偏酸性水溶液中能直接将染料还原成氨基有机物，因氨基有机物色淡，且易被氧化分解，故可使废水色度得以降低（闫金霞，董韶峰等，零价铁法处理染料废水脱色效果研究，染料与染色，2007）。零价铁脱色速度快，甚至数十分钟内脱色率就可以达到80%以上，但是存在无法彻底地去除污染物的缺点（王文俊，阮红权等，刚果红的零价铁还原脱色条件及机理研究，环境科学与管理，2008），同时反应必须在低pH环境中进行，以免在铁表面形成钝化层（汤心虎，黄丽莎等，超声波协同零价铁降解活性艳红X-3B， 环境科学，2006），但是由于多数染料废水呈现碱性（Joe MH, Lim SY et al., Decolorization of reactive dyes by Clostridium bifermentans SL186 isolated from contaminated soil, World J Microbiol Biotechnol, 2008），处理废水时要降低染料废水的pH，这样会增加成本，同时也会导致二次污染等问题。白腐真菌降解法具有彻底降解染料变成二氧化碳与水的优势，但是存在脱色周期较长的缺点，一般要数天时间；同时多数白腐真菌在低pH范围内才显示出较高的效率（Ali N, Ikramullah L G, et al., Decolorization of Acid red 151 by Aspergillus niger SA1 under different physicochemical conditions, World J Microbiol Biotechnol, 2008; Mazmanci MA, Unyayar A, Decolorization efficiency of Funalia trogii under static condition: Effect of C: N ratios, Afr J Biotechnol, 2010; Rismayani S, Fukushima M, et al., Decolorization of orange II by catalytic oxidationusing iron (III) phthalocyanine-tetrasulfonic acid, J Hazard Mater, 2004）。

在以前的研究中，由于零价铁的快速脱色优势，环境研究工作者对其给予了高度关注，并一味追求脱色的快捷性，而忽视了处理产物的变化及其可能对环境造成的影响；而另一方面偏爱于使用白腐真菌进行脱色处理的研究工作者在应用于脱色时更多地关注于染料的代谢变化，更加注重对环境的保护，而较少地关心处理的快捷性；同时两种方法在单独应用时均需维持低pH才能发挥更好的处理效果，在多数情况下由于使用盐酸较方便且成本不是很高，研究工作者往往优先选择盐酸来降低染料废水的pH，到目前为止，尚未采用释放速度相对缓慢的生物有机酸来降低染料废水处理体系的pH。

发明内容

发明要解决的技术问题

目前染料废水处理过程中使用的零价铁脱色法具有较高的效率，但脱色不彻底，且需要维持低pH环境；白腐真菌脱色较为彻底，但周期长，且多数在低pH范围内才显示较高的效率。为克服上述两种方法的缺点，本发明将上述两种方法同时引入到降解体系，同时将泌酸菌也引入该体系以维持低pH的溶液环境，本发明可以更好的降解零价铁还原后的产物，可以更加有利于零价铁的还原能力与白腐真菌的降解能力。

技术方案

本发明的技术方案为：本发明的一种复合体系降解合成染料的方法，其步骤为：