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三苯甲烷类染料是继偶氮染料、蒽醌染料之后使用量第三大染料,在生产、使用过程中产生大量废水。此类废水颜色深,难以生物降解难,严重污染环境。基于以上现况,本文从印染废水和污水处理厂活性污泥中分离得一株高效降解菌,经鉴定为金氏菌,命名为Kingella H。考察了该菌的生理特性、外界因素的影响,优化其降解条件;对共基质条件下共降解动力学进行了深入的研究;通过测定中间产物,推断可能的降解途径;较全面考察了三苯甲烷类染料生物降解性能,得到如下的结论:(1) 菌株Kingella H的降解酶位于细胞内或细胞壁,降解基因位于降解质粒,专性好氧,是通过共代谢机制降解结晶紫染料。(2) 菌株Kingella H最优降解条件:pH7. 0左右、35℃、摇床转速150rpm、葡萄糖浓度6g/L,各种含重金属离子的盐对Kingella H存在不同程度的抑制,其大小顺序:HgSO4>AgSO4>K2CrO4>CuSO4>MnSO4>Pb(Ac)2>ZnSO4。在45℃下,温度与脱色反应速率的关系符合Arruenius方程,活化能Ea为63. 26kJ·mol-1,指前因子为9. 041×107s-1。西安理工大学硕士论文 (3)K动gellaH对葡萄糖的降解过程符合Monod方程,最大比降解速率系数令0.240眺·h,半饱和系数凡=0.0809叭,生物量产率系数汽=0 .200吮,CV对葡萄糖存在非竞争性抑制,抑制系数丸为巧.2m叭;CV自身对石nge了了aH存在抑制作用,其抑制动力学符合Andrews方程,其中表观最大比降解速率系数kco性2.20m眺·min、半饱和系数Kc=9.80m叭,抑制系数Klc=3 .93m叭,葡萄糖能促进CV的降解,不存在抑制现象;并建立共代谢动力学方程。 (4)通过红外吸收光谱检测出中间产物的官能团含有拨基,并分析推测出Cv可能的降解途径。 (5)测定三苯甲烷类各染料的生物降解速率常数k;染料分子取代基的复杂程度以及数目有一定影响,对定量化学结构一生物降解分析,分子量是此类染料生物降解最主要的影响因素。 本文在较系统的研究三苯甲烷类染料微生物降解的同时,也对菌株Kz’nge11aH的理化特性进行了初步的考察,因此不仅为该菌株处理三苯甲烷类染料废水的实际应用中操作参数的选择、设计提供依据,而且为进一步研究奠定了基础。关键词:三苯甲烷类染料,结晶紫CV,金氏菌,生物降解,共代谢动力学,废水 处理