蒽醌废水生化处理的活性污泥驯化

活性污泥驯化方法
2.混合法：混合法是将湿型和干型活性污泥混合在一起，加速湿态颗粒的形成，提高活性污泥颗粒性。

具体操作方法是在曝气池内引入一部分已经成熟的干型活性污泥，与湿型活性污泥进行混合。

3.曝气改进法：曝气改进法是通过调整曝气方式和气泡分布，改善活性污泥氧化能力和颗粒性。

常用的方法有分流曝气法、串列曝气法和分级曝气法等。

4.草酸法：草酸法是一种通过添加草酸锌来促进活性污泥颗粒性的方法。

草酸锌能够与活性污泥微生物中的多糖结合形成螯合物，增加污泥颗粒的稳定性和抗冲击负荷能力。

5.化学改性法：化学改性法是通过添加化学药剂来改善污泥颗粒性和生化性能的方法。

常用的化学改性剂有阳离子聚合物、聚合氯化铁等。

这些药剂能够与微生物胞外多糖结合，形成胶束结构，增强污泥颗粒的聚集性和沉降性。

6.温度控制法：温度控制法是通过控制温度来影响活性污泥颗粒性和生化性能的方法。

通常可以采用温度调节装置，调节曝气池内的水温，使活性污泥处于较适宜的生长温度范围。

以上是常见的活性污泥驯化方法。

不同的污水处理厂可以根据具体情况选择适合的驯化方法，以提高污水处理系统的稳定性和处理效果。

活性污泥的培养与驯化活性污泥法生化系统的调试首先是投加高效菌种进行接种。

高效菌种可以大大缩短污泥培养驯化的时间。

培养驯化在好氧池内进行。

活性污泥处理系统在正式投产之前的首要工作是培养和驯化污泥。

活性污泥的培养，就是为形成活性污泥的微生物、细菌提供适宜的生长繁殖环境，保证需要的营养物质、氧气供应（曝气）、合适的温度和酸碱度，使其大量繁殖，形成活性污泥，并最后达到处理污水所需的污泥浓度。

活性污泥的驯化，就是使培养出来的活性污泥适应需要处理的污水的水质水量。

在污泥驯化过程中，污泥中的微生物主要发生两个变化。

其一是能利用该污水中的有机污染物的微生物数量逐渐增加，不能利用的逐渐死亡、淘汰。

其二是能适应该水质的微生物，在废水中有机物的诱发下，产生能分解利用该种有机物的诱导酶。

活性污泥的培养驯化操作（1）污泥的培养将菌种用污水稀释捣碎，滤出其中的杂质，投放好氧池中，投放时好氧池水位调整至正常水位的1/2左右，投加完毕后，将好氧池中污水水位增至正常水位，投加菌种时曝气系统开始进行运行，并进行闷曝（即在不进水和不排水的条件下，连续不断的曝气），经过数小时后，停止曝气，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，闷曝数小时后，停止曝气，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，重复进行闷曝换水，期间注意观察污泥的性状，以及溶氧的控制，保持在2—4mg/L间。

直到出现模糊状具有絮凝性的污泥。

培养期间主要采用生活污水，如为工业污水，需注意污水中各营养物质平衡比例。

当好氧池出现污泥绒絮后，就间歇地往曝气池投加污水，往曝气池投加的水量，应保证池内的水量能每天更换池体容积的1/2，随着培养的进展，逐渐加大水量使在培养后期达到每天更换一次。

在曝气池出水进入二次沉淀池2小时左右就开始回流污泥。

（2）污泥的驯化在进水中逐渐增加被处理的污水的比例，或提高浓度，使生物逐渐适应新的环境开始时，被处理污水的加入量可用曝气池设计负荷的20-30%，达到较好的处理效率后，再继续增加，每次增加负荷后，须等生物适应巩固后再继续增加，直至满负荷为止。

转载：环境技术论坛的一片文章查询活性污泥的培养与驯化1、活性污泥的培养（1）引生活污水调节BOD5至200～300mg／L，在曝气池内进行连续曝气，一般在15～20℃下经一周，出现活性污泥絮体，掌握换水和排放剩余污泥，以补充营养和排除代谢产物。

当出现大量絮体时停止曝气，静止沉淀1～，排放约占总体积60～70％，调节生活污水进水量，继续曝气，当沉降比接近30％时，说明池中混合液污泥浓度已满足要求。

从引水—暴气—暴气—污泥成熟—具良好凝聚和沉降性。

一般7～10天为周期，BOD5去除率达95%左右。

（2）扩大培养。

连续换水—暴气—投入使用，回流50%，两周成熟，投入正常运行。

2、活性污泥的驯化如果进行工业废水处理，则在培养成熟的活性污泥中逐渐增加工业废水的比例，直到满负荷，活性污泥正常运行为正。

活性污泥洛运行中常见的问题1、污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能好，其SVI约为50—150之间为正常。

SVI=活性污泥体积/MLSS，当SVI>200并继续上升时，称为污泥膨胀（1）丝状菌繁殖引起的膨胀原因：污泥中丝状菌过渡增长繁殖的结果，丝状菌作为菌胶团的骨架，细菌分泌的外酶通过丝状菌的架桥作用将千万个细菌凝结成菌胶团吸附有机物形成活性污泥的生态系统。

但当丝状菌大量生长繁殖，活性菌胶团结构受到破坏，形成大量絮体而漂浮于水面，难于沉降。

这种现象称为丝状菌繁殖膨胀。

丝状菌增长过快的原因：a、溶解氧过低，<—lb、冲击负荷——有机物超出正常负荷，引起污泥膨胀c、进水化学条件变化：一是营养条件变化，一般细菌在营养为BOD5：N：P＝100：5：1的条件下生长，但若磷含量不足，C／N升高，这种营养情况适宜丝状菌生活。

二是硫化物的影响，过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备，会造成污泥膨胀。

含硫化物的造纸废水，也会产生同样的问题。

一般是加5～10mL/L 氯加以控制或者用预曝气的方法将硫化物氧化成硫酸盐。

化工污水处理场活性污泥的培养驯化摘要污水生化处理工艺主要通过处理系统中的活性污泥（微生物）的代谢活动来净化水质。

因此，装置在投入运行前生化处理系统的调试工作主要是对活性污泥的培养及驯化。

主要以化工污水处理场好氧生化处理系统中活性污泥的培养驯化为例介绍了生化处理系统的调试过程。

关键词污水处理厂生化处理系统污泥培养驯化大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程化工三厂污水处理场改造项目，是大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程的配套项目，主要处理120万吨/年乙烯改扩建工程新增的生产污水、污染雨水及废碱液湿式氧化装置出水。

化工污水（二）处理场由预处理单元、一级生化处理单元、二级生化处理单元、回用水处理单元及配套的公用工程等组成。

生化处理单元由“好氧曝气池+二沉池”组成的一级生化处理单元和曝气生物滤池深度处理单元组成。

因此，生化处理系统的调试工作主要是对活性污泥的培养及驯化。

活性污泥培养的好坏，对整个生化处理系统长期取得好的运转效果有着很大的影响。

1．污泥投加前准备工作污泥投加意味着调试运行的启动，所以在此之前必须确定以下工作完成并良好才可进行污泥的投加：（1）单机试车，联动试车结束并合格；（2）在线仪表调试正常；（3）实验室具备分析化验条件；（4）池体水位达到运行液位；（5）操作人员到岗；（6）已经联系好污泥事宜，确定污泥投加时间。

2．各污水处理单元污泥驯化2.1 好氧曝气池2.1.1 污泥的接种从城市污水处理厂接种新排出的好氧活性污泥，或者直接泵打化工污水厂沉淀池（污泥池）里的污泥。

需接种压滤后的污泥40000kg（绝干量），使其浓度迅速达到2500mg/l。

若是化工污水厂非压滤后的剩余污泥则需至少接种40000m3的泥水混合物，最终以实验检测达到2500mg/l为准。

具体工作方法和要点：污泥接种后进行闷曝，观察污水的颜色，污泥由黑褐色变成茶黄色则可以认为污泥已经恢复活性。

2.1.2 污泥的培养恢复活性的细菌，MLSS量还很低，达不到设计标准，在接种后就是污泥培养的阶段，使MLSS大量增殖，并且能适应当前的环境。

污水处理污泥驯化方案
驯化培养
1，驯化条件：一般来讲，微生物生长条件不能发生骤然的突出变化，常规讲要有一个适应过程，驯化过程应当与原生长条件尽量一致，当做不到时，一般用常规生活污水作为培养水源，气化废水因浓度较高不能作为直接培养水，需要加以稀释，一般控制COD负荷不高于1000-1500mg／L为宜，这样需要按1:1（清水：废水）或2:1配制作为原始驯化水，驯化时温度不低于200C,投加葡萄糖或者面粉补充碳源。

驯化采取连续闷曝3天，并在显微镜下检查微生物生长状况，或者根据长期实践经验，按照不同的工艺方法（活性污泥、生物膜等）观察微生物生长状况，也可用检查进出水COD 大小来判断生化作用的效果。

2、驯化方式：驯化条件具备后，连续运行已见到效果的情况下，采用递增污水进水量的方式，使微生物逐步适应新的生化条件，递增幅度的大小按厌氧、好氧工艺及现场条件有所不同。

一般来讲，好氧正常启动可在10-20d内完成，递增比例为5-10％；而厌氧进水递增比例则要小的很多，一般应控制挥发酸（VFA）浓度不大于1000mg／L，且厌氧池中PH值应保持在6.5-7.5范围内，不要产生太大的波动，在这种情况下水量才可慢慢递增。

一般来讲，厌氧从启动到转入正常运行（满负荷量进水）需要3-6个月才能完成。

3、厌氧、好氧、水解等生化工艺是个复杂的过程，每个工程都会有自己的特点，需要根据现场条件加以调整。

污水处理生化调试培训资料—活性污泥驯化技巧所属行业: 水处理关键词：活性污泥污水处理污泥负荷污水处理中进行活性污泥驯化时，也可采用体积负荷法来进行驯化，可根据化验数据、进水指标、系统指标、构筑物体积推算出单位时间的系统污泥负荷。

1好氧处理菌种的投加与培养一、菌种培养时构筑物的选择：方便加菌种、有曝气装置、有搅拌、方便进原水或营养液二、菌种的投加方案的确定根据现场具备的条件综合考虑。

如场地、人工、运输车辆、临时电源、临时泵及管道、水枪、高差、过滤等因素三、菌种的粉碎对于压缩污泥应考虑污泥的粉碎问题，应根据现场的条件确定粉碎方法。

粉碎方法选择的顺序为水枪---泵循环+滤网冲击---曝气、搅拌。

四、菌种活性的恢复菌种加入后，首先是恢复其活性，由于菌种脱离其原来的好氧环境往往已有较长时间，因此，菌种运输到现场后应尽快加入培养构筑物，并且加入时，使构筑物处于曝气过程，每批加完后继续曝气，一方面淘汰厌氧菌，另一方面将构筑物内的营养物质消耗，恢复其活性五、菌种的培养在活性恢复后即进入培养阶段，目的是使活性污泥尽快生长，以达到一定的数量级。

菌种活性恢复期间，同时自身也有部分增殖。

菌种的培养可单独进行，也可与驯化同步进行，通常是以培养为主，即污泥量增加为主，兼顾驯化。

如原水浓度较高或毒性较强，培养时应以加营养液或生活污水为主;如原水基本无毒性，碳氮比适当，可在培养阶段以原水为主。

2好氧处理活性污泥的驯化一、活性污泥驯化应遵循的原则循序渐进、有的放矢、精心控制二、活性污泥驯化的方法与技巧如果培养期间加入的主要是生活污水，应逐步减少生活污水的加入量，并逐步增加原水的进水量，每次增加的进水量为设计进水量的5—10%，每增加一次应稳定2-3个周期或2天左右，发现系统内或出水指标上升应继续维持本次进水量，直至出水指标稳定，如出水指标一直上升，应暂停进水，待指标恢复正常后，进水量应稍微减少，或略大于上周期进水量。

以此类推，最终达到系统设计符合。

传统的蒽醌染料废水处理方法主要有物化法，化学法和生物处理法，这些方法各有优缺点。

物化法有中和法，混凝沉淀法，气浮法，砂滤法等，这些方法的主要缺点是会造成潜在的二次污染。

化学法有沉淀法，臭氧氧化法，过氧化氢及过氧化物氧化法，氯系氧化法，电解氧化法，还原法碳化法等，此类方法的主要优点是脱色效果较好，缺点是氧化剂的消耗量往往很大，而且最终的染料废水的矿化程度较低，化学反应生成的中间物质可能对环境会造成潜在危害。

生化法有厌氧降解法和好氧降解法等，而蒽醌染料通常为抗光照，抗氧化的生物难降解芳烃化合物，以通常的活性污泥方法处理纺织废水很难达到预期目的，且存在着花费高和污泥需在处理等问题；大多数染料降解细菌对水的生物处理带来了一定的难度。

近几年来出现的高级氧化技术（Advance oxidation processes-AOPs）表现出了对染料废水较好地处理效果。

AOPs包含了Fenton和类Fenton过程，光化学，电化学，UV/H2O2,。

1. 实验目的：（1）了解SBR工艺原理。

（2）掌握活性污泥的培养、驯化（挂膜）过程；2. 实验原理：活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上的不能被微生物降解的有机物组成。

其中微生物是活性污泥的主要组成部分。

一个生化系统的运行,必须要有活性污泥及与之相适应的生物相。

活性污泥的培养、驯化, 就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件, 即营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等, 在这种情况下, 经过一段时间就会有活性污泥形成, 并且在数量上逐渐增长, 并最后达到处理废水所需的污泥浓度。

3．实验设备与材料（1）SBR模型，普通活性污泥处理生活污水模型（2）活性污泥（取自污水处理厂）（3）生活废水（人工模拟配制）（4）100mL量筒4. 实验步骤第1天，投加30%活性污泥及生活污水，SBR、普通活性污泥处理生活污水模型内循环运转。

第3天，换水，增加污泥及污水量至50%。

第5天，换水，增加污泥及污水量至70%。

第7天，换水，增加污泥及污水量至100%。

每天观察活性污泥生长状况。

5.实验观察与数据整理。

每天记录：SBR、普通活性污泥处理生活污水模型内的活性污泥生长状况（每天测量SV30，方法见实验二，观察污泥量）。

6.结果分析对2种类型工艺的污泥驯化过程进行讨论分析。

1. 实验目的：（1）了解活性污泥的培养、驯化完成的污泥性状；（2）加深对SBR 、普通活性污泥处理生活污水模型等工艺活性污泥性能的理解； （3）掌握常规污泥性质（SV30、MLSS 、SVI ）的测定方法。

2. 实验原理：活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。

活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。

在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。

这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。

降解菌株如何处理工业蒽醌染料废水1 引言近年来, 随着纺织印染工业的发展, 我国染料产量日益增长.其中, 蒽醌染料具有结构稳定、易于合成和颜色亮丽等良好性能, 作为高端染料呈现出良好的发展势头.1-氨基蒽醌-2-磺酸(ASA-2)不仅是一种合成蒽醌染料的中间体, 而且可经过溴化合成重要的蒽醌染料中间体溴氨酸, 其水溶液色彩鲜艳.高产能下, 蒽醌染料及其中间体在生产、合成和使用过程中有相当比重直接被排放到环境中, 成为工业废水的重要污染源.在我国淡水资源短缺、水体污染加剧和环境问题凸显的大背景下, 蒽醌染料及其中间体的无害化处理受到了广泛关注.生物方法因其能耗小、二次污染少和环境友好等优点而被广泛采用.已报道许多微生物如Bacillus benzeovorans、Rhodopseudomonas XL-1、Citrobacter sp. C-7和Pichia pastoris SMD1168H能够降解蒽醌染料及其中间体.然而工业废水体系复杂, 含多种复合成分, 如多种蒽醌类化合物及其中间体共存, 高盐, 有一定的酸碱度等, 这些都给降解菌株的底物广谱性及恶劣环境耐受性提出了新的挑战.因此, 筛选出高效、广谱性且能够适应工业废水复杂环境条件的降解菌株对工业蒽醌染料废水处理尤为重要.近年来, 嗜吡啶红球菌凭借其对难降解污染物独特的降解能力受到了许多学者的关注, 成为一类具有潜力的新型微生物资源.已有文献报道, 嗜吡啶红球菌可以降解多氯联苯、石油充氧剂甲基叔丁醚、内分泌干扰物玉米烯酮和4-硝基甲苯等多种环境污染物.可见, 嗜吡啶红球菌在污染物治理方面有着巨大潜力, 但尚未有关于蒽醌染料及中间体降解方面的报道.本实验室从受溴氨酸污染的泥土中筛选分离出一株新的蒽醌染料中间体1-氨基蒽醌-2-磺酸(缩写为ASA-2)降解菌, 通过形态学观察和16S rDNA序列分析, 鉴定其为嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinovorans).以ASA-2为模式污染物, 研究了菌株GF3对其生物脱色的特性, 并鉴定了ASA-2降解的终产物.此外, 研究发现该菌株还能够降解溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧基等蒽醌化合物.2 材料和方法2.1 实验材料菌株分离所用的泥土样品取自国内浙江台州某染料工厂排污口溴氨酸污染的泥土.1-氨基蒽醌-2-磺酸(缩写为ASA-2)由大连理工大学实验室提供, 分子量为303, 配置成5.0 g·L-1的ASA-2母液待用.氨基酸购买于Solarbio公司;甲醇、乙酸和三乙胺为高效液相色谱纯;其他试剂均为国产分析纯.2.2 培养基富集培养基：蛋白胨10.0 g·L-1, 酵母膏5.0 g·L-1, NaCl 10.0 g·L-1(pH 7.2).无机盐培养基：KH2PO40.5 g·L-1, Na2HPO4·12H2O 0.82 g·L-1, 0.002 5 g·L-1 FeCl3(pH 7.0).2.3 实验方法2.3.1 菌株的筛选将10 g污泥样品投加到200 mL富集培养基(含50 mg·L-1的ASA-2)中培养后, 取培养液接入渐减的富集培养基(酵母膏和蛋白胨含量是上一个培养基的一半)中驯化, 当培养基中ASA-2完全褪色后转接到下一个培养基内, 接种量为10%(体积比).经过大约40 d的驯化培养, 反复不断平板涂布, 最后选出1株具有较强降解能力的菌株(命名为GF3), 保存在15%甘油水溶液中置于-80 ℃冰箱.2.3.2 菌体形态及16S rDNA测序用扫描电镜(SU80IO, Japan Hitachi)观察菌株GF3的外观形态, 放大倍数为10000倍.16S rDNA的测序工作由大连宝生物公司完成, 将测得的序列用BLAST软件与GenBank中已知的16S rDNA序列进行同源性比较.2.3.3 菌体生长量与ASA-2浓度的测定菌体干重X(g·L-1)与菌液浊度(OD660nm)存在线性关系, 经实验得OD660nm=4.009 7 X + 0.0553(R2=0.9872).测量样品溶液在660 nm下的吸光度, 然后根据上述公式转换成菌体干重浓度.ASA-2浓度C(mg·L-1)测定采用分光光度计(JASCO UV-560, Japan)法, 即从ASA-2脱色体系取菌液在10000 r·min-1下离心5 min, 取上清液在ASA-2特征吸收波长处(475 nm)测量其吸光度, 根据ASA-2浓度标准曲线C=55.189 OD475 nm-0.7637(R2=0.9990)换算为浓度.ASA-2脱色率的计算公式：(1)式中, C0和Ct分别表示初始时刻和t时刻底物的浓度(mg·L-1).表 1 外加营养物质的组成2.4 脱色条件优化将保藏在-80 ℃冰箱中的菌种接入20 mL无机盐培养基(含0.6 g·L-1酵母膏, 20 mg·L-1ASA-2)中, 于30 ℃、150 r·min-1培养至ASA-2完全脱色后, 按2%(体积比)的接种量将菌液接入50 mL无机盐培养基(含2.0 g·L-1酵母膏, 50 mg·L-1 ASA-2)中扩大培养.当ASA-2完全脱色时, 离心(10000 r·min-1, 10 min, 4 ℃), 并用磷酸缓冲溶液(20 mmol·L-1, pH=7.0)洗涤3次, 弃上清液, 重悬于10 mL磷酸盐缓冲溶液中.将制备的GF3菌悬液接入到不同的反应体系中, 考察不同外加营养物质、pH(5~10)、温度(20~40 ℃)和转速(0~250 r·min-1)对ASA-2脱色的影响.外加营养物质成分如表 1所示, 其中将氨基酸按照Sørensen′s方法分为A1、A2、A3、A4, 共4组.2.5 ASA-2脱色产物分析最适条件下, 将菌株GF3接入含有100 mg·L-1的ASA-2的无机盐培养基中, 定时取样, 测定不同时刻生物量和ASA-2浓度, 并进行紫外-可见波谱扫描.同时, 取100 mg·L-1 ASA-2降解过程中样品, 在10000 r·min-1, 4 ℃下离心(AvantiTM J-30 I, Beckman, USA)分离10 min, 取上清液过0.22 μm滤膜, 进行TOC(Multi N/C 2100S, Germany Jena)和高效液相色谱-质谱分析(HP1100 LC/MSD, Agilent, USA).高效液相色谱(HPLC)分析条件：流动相超纯水和甲醇(体积比)：, UV检测276 nm.色谱柱为Sino Chrom ODS-BP(内径5 μm, 尺寸4.6 mm × 250 mm), 进样量10 μL, 流速1.0 mL·min-1, 柱温为40 ℃.高效液相色谱-质谱联用分析条件：流动相甲醇和超纯水(含0.2%的乙酸和三乙胺), 甲醇体积分数2%, 流速0.2 mL·min-1, 直接质谱进样10 μL.电离方式ES-API(负模式), 检测模式Full scan(50~600 amu), 电离电压20 psig, 离子源温度350 ℃, 去溶剂气流量6.0 L·min-1.2.6 菌株GF3降解底物广谱性最适条件下, 在外加20 mg·L-1的L-亮氨酸的无机盐培养基中, 加入不同的蒽醌化合物, 定时从反应体系取样, 测定蒽醌化合物的浓度变化.考察菌株GF3对其他蒽醌化合物的降解情况, 初步探索其降解底物广谱性.3 结果与讨论3.1 ASA-2脱色菌的分离与鉴定经过多次传代驯化、反复平板涂布, 分离纯化得到一株能够有效脱色ASA-2的菌株, 命名为GF3.固体培养基上, 菌株GF3形成的菌落较小, 边缘整齐, 呈圆形、淡红色.扫描电镜观察结果如图 1所示, GF3为球状或短杆状、无鞭毛, 大小约6~12 μm.该菌株对ASA-2有很强的脱色能力, 随着培养时间的延长, ASA-2原有的红色逐渐褪去, 最后完全消失.图 1好氧培养菌株GF3的形态(×10000)测定菌株GF3的16S rDNA序列, 并与GenBank数据库中的序列比对, 结果显示菌株GF3和Rhodococcus pyridinivorans(NR025033、KF381498)的16S rDNA序列相似性达到100%.因此, 该菌株鉴定为嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans).将菌株序列提交至GenBank库中, 获得基因登录序列号为KF953541.3.2 脱色条件优化3.2.1 外加营养物质对ASA-2生物脱色的影响菌株GF3能够使ASA-2脱色, 但不能以它为唯一碳源生长.Fan等曾报道外加碳源如葡萄糖可提高鞘氨醇单胞菌FL对溴氨酸的脱色率.基于此, 本文研究了外加营养物质酵母膏、蛋白胨、水解酪蛋白、葡萄糖和维生素混合物对ASA-2脱色的影响.实验结果如图 2所示, 在22 h内, 外加蛋白胨、酵母膏和水解酪蛋白的反应体系中ASA-2脱色率依次达到90%、81%和58%, 而外加葡萄糖和维生素混合物体系的脱色率与对照组相似, 仅为30%左右.可见, 蛋白胨、酵母膏和水解酪蛋白对ASA-2脱色有明显促进作用.图 2外加营养物质对ASA-2脱色的影响同时, 含有这3种营养物质的反应体系中生物量也分别增长了29、61和53 mg·L-1.虽然酵母膏和水解酪蛋白体系中菌株GF3的生物量都明显高于蛋白胨体系, 但是ASA-2脱色率达到最高的却是外加蛋白胨体系.Dong等曾报道蛋白胨可刺激红环菌Rhodocyclus gelatinosus XL-1对蒽醌类化合物活性艳蓝KN-R的生物降解, 进而缩短降解所需的时间.推测蛋白胨中的营养成分可能提高了菌株的脱色活性.3.2.2 不同氨基酸对ASA-2脱色的影响蛋白胨的主要成分是氨基酸, 水解酪蛋白是酪蛋白经酸水解后形成的氨基酸混合物, 酵母膏中也含有一些氨基酸, 因此推测氨基酸可能在加速ASA-2生物脱色过程中起到了重要作用.已有相关文献报道一些氨基酸能够加速特定污染物的生物降解.Ronen等在研究Achromobacter piechaudii TBPZ降解2, 4, 6-三溴苯酚过程中, 发现色氨酸和苯丙氨酸的加入大大提高了菌株TBPZ生物降解活性, 进而加速了2, 4, 6-三溴苯酚的生物降解.Wu等曾报道, 氨基酸是加速伯克氏菌Burkholderia sp. GS3C对十六烷生物降解的主要影响因素.鉴于此, 考察了4组氨基酸混合物(A1、A2、A3、A4, 见表 1)对ASA-2脱色的影响, 结果如图 3a所示.图 3外加氨基酸对ASA-2脱色的影响(A.氨基酸组合;B. A1中单个氨基酸)4组氨基酸混合物均对菌株GF3脱色ASA-2有明显促进作用, 其促进作用与500 mg·L-1蛋白栋相当或者更优.A1、A2和A4的添加使ASA-2脱色率分别提高至94%、93%和99% (空白对照组22 h后ASA-2脱色率为35%).同时, 菌株GF3的细胞浓度依次增长了36、21和16 mg·L-1.可见, A1比其它实验组能够更好地促进菌株GF3的细胞增殖.因此, 对A1中单个氨基酸的影响分别进行了研究, 结果如图 3b所示.A1中5种氨基酸均能在促进ASA-2脱色的同时促进菌株GF3自身细胞增殖.除了L-赖氨酸, 其它4种氨基酸体系ASA-2脱色率均达93%以上, 且与蛋白胨的促进效果相当.并且这4种氨基酸也能较好地促进细胞增殖.这种现象表明, 这4种氨基酸一方面可能是合成相关脱色酶的原料, 另一方面这些氨基酸可能通过促进细胞的增殖来促进ASA-2脱色.据报道, 鞘氨醇单胞菌降解溴氨酸和ASA-2的过程中, 只有脯氨酸的促进效果与蛋白胨相似, 并且发现脯氨酸与脱色酶活性密切相关.Ronen和Wu也曾报道少数氨基酸可加速难降解物质的生物降解, 但单独氨基酸的促进作用都小于混合氨基酸的促进作用.然而本实验A1组的L-谷氨酸、L-脯氨酸、L-缬氨酸和L-亮氨酸的添加对ASA-2脱色的促进效果均与这4种氨基酸混合物的促进效果相当, 不过细胞生长量是明显低于这4种氨基酸混合物体系.可见, 过多氨基酸的添加也仅仅是促进了细胞更好的生长.3.2.3 环境因素对ASA-2脱色的影响pH、温度和溶解氧是影响微生物生存与生长以及对污染物降解的重要因素.在外加20 mg·L-1亮氨酸作为共代谢碳源的条件下, 考察了不同pH、温度和摇床转速对菌株GF3脱色ASA-2的影响.实验结果如图 4所示.图 4不同环境因子对ASA-2脱色的影响当培养基初始pH在7.0~8.5之间时, ASA-2的脱色率最高, 达90%以上.其中pH为8.0时, 反应体系中细胞浓度最高.当初始pH值在8.5~9.0范围内菌株GF3仍然生长良好, 一方面表明该菌株对偏碱环境具有较强的适应能力, 另一方面也可能是因为ASA-2脱色过程中产生了偏酸性产物造成.在测定的20~40 ℃范围内, ASA-2脱色的最适宜温度为30 ℃, 脱色率达到95%, 菌株GF3细胞浓度也达到最高.过高或过低的温度, 都使ASA-2脱色率和细胞生长量明显下降.ASA-2脱色的适宜转速范围在150~200 r·min-1之间, 此时ASA-2脱色率达90%以上, 菌株GF3生长也最好.综合考虑环境因素影响的实验结果, ASA-2脱色的适宜环境条件为pH 8.0、30 ℃和150 r·min-1.3.3 菌株GF3脱色ASA-2的产物分析3.3.1 ASA-2的生物脱色过程最适条件下, 研究了ASA-2的生物脱色过程, 实验结果如图 5所示.反应开始6 h内, ASA-2的脱色率只有3%, 含有ASA-2和亮氨酸体系的细胞生长速率和只含有亮氨酸体系的细胞生长速率基本一致.可见, 这期间主要是亮氨酸促进了细胞的生长繁殖.6 h后, ASA-2开始快速脱色, 菌株GF3快速增长, 到30 h ASA-2脱色率已经达95%以上, 此时细胞浓度增加到49 mg·L-1(0 h为20 mg·L-1), 并且明显高于只有亮氨酸作为碳源的对照体系.由此推测菌株GF3可能利用了ASA-2的脱色产物来生长.在随后30~33 h内, ASA-2脱色率不变, 细胞略有增长, 推测这一阶段细胞也是利用中间代谢产物进行生长.图 5 ASA-2脱色过程曲线取脱色过程中的样品, 稀释5倍进行紫外-可见波谱分析, 结果如图 6所示.随着反应的进行, ASA-2在紫外光区227、248 nm处和可见光区475 nm处的特征吸收峰逐渐减弱, 最终完全消失, 这与反应液的颜色由红色渐变为无色相一致.由此推断ASA-2蒽醌环结构被破坏, 发色基团发生明显变化.同时在340 nm处逐渐产生了新的特征吸收峰, 峰值逐渐增大.并且, 在475 nm处的特征吸收峰完全消失时, 340 nm处的峰值达到最大.这一现象说明, 在ASA-2的脱色过程中有产物生成, 且不能够被菌株GF3利用.图 6 ASA-2脱色过程的紫外-可见波谱与鞘氨醇单胞菌QYY脱色ASA-2不同, 本实验在340 nm处产生了新的特征吸收峰, 且吸收峰强度达最大后不再减弱.而菌株QYY脱色ASA-2过程中是在375 nm处出现了新峰, 并且随着脱色时间的推移, 375 nm处的吸收峰逐渐减弱.因此推测菌株GF3和QYY在对ASA-2的脱色过程中, 蒽醌环断裂的方式可能不同, 导致最终降解产物也不相同, ASA-2被菌株GF3脱色后生成新的化合物.实验进一步测定了108 mg·L-1 ASA-2脱色过程中总有机碳TOC(扣除了L-亮氨酸的TOC 值)的变化.在培养36 h的过程中, 总有机碳由最初的53 mg·L-1, 逐渐减少为20 mg·L-1, 总有机碳降低了约62%.并且随着反应时间的推移, 总有机碳不再变化.可见, 菌株GF3只利用了部分有机碳, 并未将ASA-2完全矿化.3.3.2 ASA-2脱色产物分析对ASA-2完全脱色后的样品进行液相色谱-质谱分析, 实验结果如图 7所示, ASA-2脱色终产物质荷比为260, 初步推测产物为3-氨基-4-磺酸基邻苯二甲酸.这与菌株QYY降解ASA-2的终产物不同.并由此推测菌株GF3裂解蒽醌环的方式与以往文献报道的蒽醌环裂解方式不同.可见, 菌株GF3通过一种新的降解途径将ASA-2降解.图 7 ASA-2降解终产物的液相-质谱图3.3.3 菌株GF3降解底物广谱性在外加20 mg·L-1的L-亮氨酸的无机盐培养基中, 加入不同的蒽醌化合物, 定时从反应体系取样, 测定蒽醌化合物的浓度变化.实验结果显示, 除了1-氨基蒽醌-2-磺酸外, 菌株GF3还能够降解100 mg·L-1的溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧酸, 使它们的降解率分别达到90%、99%和94%.但是, 菌株GF3不能够降解蒽醌-2, 6-二磺酸钠、活性艳蓝KN-R 和茜素红.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。

蒽醌染料废水处理技术研究摘要：蒽醌染料废水色度高，可生化性差，治理难度大。

本文通过对蒽醌类染料废水的专利及非专利文献进行调研整理，从物理法〔吸附法、膜别离法、萃取法〕、生物法〔好氧法、厌氧法、厌氧-好氧联合法、新兴微生物或细菌吸附或降解法〕、化学法〔混凝法、化学氧化法、高级氧化法〕三类方法介绍国内外蒽醌类染料废水处理方法的开展情况，以期为找到高效环保的处理方法提供依据。

关键词：蒽醌染料废水；物理法；生物法；化学法蒽醌染料是含有蒽醌结构或多环酮结构的染料，是仅次于偶氮染料的重要染料，以艳蓝、翠蓝及绿色为主。

蒽醌的结构式是：。

蒽醌染料废水水量大，色度高，可生化性，难治理。

1开展情况目前，国内外蒽醌染料废水的处理方法主要有物理法、生物法、化学法等。

结合国内外技术开展情况来看，国外对蒽醌染料的降解方法远远领先于国内，在20世纪70年代日本、俄罗斯和美国就开展了蒽醌类染料废水较先进的电子束脱色处理研究，20年纪90年代国外对于蒽醌染料的各种降解方法已趋于成熟，而国内在20年纪90年代末才逐渐出现蒽醌染料废水的降解方法，且主要集中为混凝、传统生物等简单处理方法，近些年才逐渐出现了生物处理中的新兴微生物吸附或降解法、物理处理中的新兴吸附剂、化学处理中的高级氧化法。

蒽醌染料废水处理中常用的物理法有吸附法、膜别离法、萃取法。

1.1.1吸附法。

吸附法是利用多孔性固体与染料废水接触进行吸附，不需投加任何药剂，无污泥产生。

US608406A利用活性炭吸附蒽醌染料，吸附能力强，但不易再生。

而CN1280102A利用树脂吸附解决了上述再生问题，树脂解吸得到再生，可重复利用。

随后，出现了多种以废治废、变废为宝的吸附剂，如CN103464090A、CN103406105A、CN103657592A、CN103922433A、CN105498716A 和CN105618000A等，吸附速度快，用量少，无二次污染。

1.1.2膜别离法。