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为研究菌种Citrobacter sp.CK3对模拟印染废水中染料的脱色效果,建立能够提高生化降解效果的生物强化工艺流程,确立最佳脱色条件,并探索该菌种对染料的降解机理,以印染工业中常用的活性红偶氮染料作为降解对象,进行了该菌种的固定化并用于生物强化脱色的研究,采用的固定化方法为固定化生物膜和固定化细胞技术(IMC)。具体研究结果归纳如下:(1)固定化生物膜法采用厌氧-好氧生物滤池(A/O Bio-filter)工艺,厌氧生物滤池接种脱色菌Citrobacter sp.CK3,好氧生物滤池接种污水处理厂活性污泥。研究考察了不同进水条件下厌氧-好氧生物滤池对色度和COD的去除效果。结果表明:生物滤池中微生物对活性红偶氮染料的脱色和对COD降解的最适pH条件为弱酸性;厌氧滤池中Citrobacter sp.CK3对色度的去除需要外加碳源,且增加外加碳源浓度有利于脱色率的提高;当进水NaCl浓度达30 g·L-1时,色度去除率仍可达93%以上;染料负荷达500 mg·L-1时,脱色率仍可达95%。通过紫外-可见扫描图谱分析初步推断Citrobacter sp.CK3对活性红偶氮染料的脱色主要是生物降解作用;通过高效液相色谱分析表明,经厌氧处理后染料分子中偶氮双键被打断,产生降解中间产物,好氧处理后中间产物被进一步降解,但仍有部分苯环结构未被破坏。(2)固定化细胞技术采用包埋固定化法,以序批式工艺在厌氧条件下脱色。实验考察了包埋Citrobacter sp.CK3的凝胶小球在不同进水条件下对活性红偶氮染料的脱色特性,同时结合试验现象分析了进水条件、凝胶小球强度与脱色率之间的关系。结果表明:进水pH值为碱性时脱色效果最好,但小球强度较差,向水中引入了大量有机物质,使废水中有机物显著增加;进水pH值为酸性时,有利于保持凝胶小球的强度,但脱色效果不如碱性条件;固定化Citrobacter sp.CK3的凝胶小球对以葡萄糖为外加碳源的染料废水的脱色效果较好,在进水不含葡萄糖时小球强度严重降低,且脱色效果较差;染料废水中NaCl浓度达到15 g·L-1时脱色效果也很好;通过环境扫描电镜观察,凝胶小球内部有纤维和孔隙结构,Citrobacter sp.CK3在凝胶小球中能够大量生长繁殖。