[发明专利]偶氮染料金橙II的厌氧生物降解方法以及废水的处理方法

说明书

本发明提供了一种偶氮染料金橙II的厌氧生物降解方法，包括以下步骤：通过序批模式，以甲烷作为电子供体，偶氮染料金橙II作为电子受体，采用反硝化厌氧甲烷氧化古菌对偶氮染料金橙II进行厌氧生物降解。DAMO古菌在将甲烷氧化为二氧化碳的过程中，将产生的电子传递给偶氮染料金橙II，使其还原为对氨基苯磺酸和1‑氨基‑2‑萘酚，实现DAMO古菌对偶氮染料的厌氧微生物降解。不管是在经济方面还是环境友好方面均有很大的优势，而且DAMO古菌在自然界广泛存在，有利于其在偶氮染料甚至其他有机物厌氧微生物处理中大规模应用。

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，尤其涉及一种偶氮染料金橙II的厌氧生物降解方法以及废水的处理方法。

背景技术

偶氮染料由于易于合成，价格低廉，具有较好的染色性能等优点，成为纺织品、纸张、皮革、食品、化妆品和制药等行业中被广泛使用的工业染料。虽然偶氮染料具有色度高、稳定性强的优势，但分子结构非常稳定，难以降解。而且偶氮染料的降解产物，比如芳香胺类物质，可以改变DNA的结构而引起病变甚至癌变。所以含偶氮染料废水排放到环境中对生物以及人类健康有很大的危害。此外，含偶氮染料的废水排放还会引起水环境变色、水质下降以及水中水生植物、浮游动物和微生物的死亡。

现有的废水处理工艺无法有效的去除偶氮染料。化学和物理方法比较昂贵，且易造成二次污染，难以大规模应用于偶氮染料废水处理当中。比如高温催化氧化对含染料废水具有明显的处理效果，但是其反应条件苛刻，运行费用高，限制了其应用范围，使其只能应用于少量高浓度有机污水的处理。相对而言，生物法具有经济、环境友好的优点。偶氮染料的降解机理有吸附、酶促降解或者二者结合。偶氮染料降解的第一步是偶氮键的断裂，这个过程很容易由厌氧微生物来完成，乙酸，乙醇或者葡萄糖在偶氮染料的厌氧生物降解中是常用的电子供体，而且往往需要额外投加，在一定程度上提高了生物法的费用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种偶氮染料金橙II的厌氧生物降解方法以及废水的处理方法，能够将偶氮染料金橙II进行高效的降解，成本较低。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种偶氮染料金橙II的厌氧生物降解方法，包括以下步骤：

通过序批模式，以甲烷作为电子供体，偶氮染料金橙II作为电子受体，采用反硝化厌氧甲烷氧化古菌对偶氮染料金橙II进行厌氧生物降解。

本发明采用序批模式进行厌氧生物降解，所述序批模式是厌氧生物降解领域术语，指定期给厌氧生物降解体系更换新鲜的厌氧培养基，定量向厌氧生物降解体系中加入有机物使其维持一定浓度的模式。

在本发明中，优选的，更换厌氧培养基的时间为10～12d。

所述有机物为偶氮染料金橙II，所述加入有机物的浓度优选为45～50mg/L。

本发明优选的，用CH₄/CO₂混合气体向体系中曝气以确保厌氧环境。所述CH₄的体积比优选为90％～95％。所述曝气的时间优选为15～20min。

本发明以甲烷作为唯一的电子供体。

甲烷作为最简单的碳氢化合物，是天然气的主要成分，燃烧性能优良，具有很大的经济价值。同时它也是一种温室效应很强的气体，温室效应约为二氧化碳的30倍。本发明以甲烷作为唯一的电子供体，成本较低，且更为环保。

所述甲烷通过甲烷和二氧化碳的混合气体提供。所述CH₄的体积比优选为90％～95％。

本发明中，偶氮染料金橙II作为电子受体，不额外提供其他电子受体。

本发明采用反硝化厌氧甲烷氧化古菌对偶氮染料金橙II进行厌氧生物降解。