低強(qiáng)度超聲波輻射強(qiáng)化偶氮染料酸性橙7（AO7）的生物降解研究.pdf

1、將低強(qiáng)度超聲波應(yīng)用于生物工程技術(shù)是一研究熱點(diǎn)，近年來(lái)在發(fā)酵工程和食品工程領(lǐng)域有了很大的發(fā)展。但將其應(yīng)用于污染物防治，目前還鮮有報(bào)道。本論文對(duì)低強(qiáng)度超聲波輻射強(qiáng)化偶氮染料酸性橙7(AcidOrange7，AO7)的生物降解過(guò)程進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括以下3個(gè)部分： (1)對(duì)超聲波—生物法聯(lián)合技術(shù)的操作參數(shù)做了優(yōu)化研究。結(jié)果表明，當(dāng)超聲波強(qiáng)度為6.4WL-1，超聲波頻率為25kHz，進(jìn)水葡萄糖濃度為2000mgL-1，超聲波輻射間

2、隔為5min，曝氣流量為0.4mLmin-1時(shí)，超聲波的強(qiáng)化作用效果最明顯，表現(xiàn)出AO7的脫色速率達(dá)到最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明，超聲波輻射作用還可以增加活性污泥對(duì)葡萄糖和AO7降解脫色產(chǎn)物ABS進(jìn)一步降解的速率。 (2)對(duì)高濃度NH4+—N抑制AO7的好氧降解過(guò)程進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，高濃度NH4+—N導(dǎo)致活性污泥對(duì)AO7的降解脫色、AO7降解中間產(chǎn)物ABS的進(jìn)一步降解及COD去除速率的降低。根據(jù)Michaelis-Menten

3、方程，計(jì)算不同NH4+—N濃度下的Km和Vmax，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NH4+—N初始濃度在33.6mgL-1到134.6mgL-1范圍內(nèi)，NH4+—N對(duì)AO7的降解抑制比較接近非競(jìng)爭(zhēng)—反競(jìng)爭(zhēng)混合抑制模型。超聲波輻射可以減輕NH4+—N對(duì)活性污泥產(chǎn)生的生物抑制作用，但隨著NH4+—N濃度的增加，這種減輕抑制作用的效果不明顯。 (3)為了探討低強(qiáng)度超聲波輻射提高AO7降解速率的機(jī)理，研究了優(yōu)化條件下，低強(qiáng)度(6.4WK-1)超聲波產(chǎn)生的生物效

4、應(yīng)。研究結(jié)果表明，低強(qiáng)度超聲波輻射對(duì)生物降解的有利作用表現(xiàn)在以下幾方面：①利于脫氫酶活性的提高，輻射組較對(duì)照組提高了43.7％。②有助于細(xì)胞膜滲透性能的提高。③有利于活性污泥顆粒的聚集程度減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)超聲波—生物法聯(lián)合反應(yīng)器內(nèi)出水沉降30min后的上清液中，活性微生物的數(shù)量明顯少于對(duì)照組的。研究了進(jìn)水Ca2+濃度對(duì)活性污泥增殖的影響，結(jié)果表明提高進(jìn)水中Ca2+濃度未能引起活性污泥的增殖。隨著Ca2+濃度的提高，活性污泥對(duì)AO7的