科创中国
蒽醌介体对偶氮染料厌氧生物脱色效率的强化及其机理研究
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2023-06-09 15:24:25
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈梦竹 | 2023-06-09 15:24:25
本课题来源于黑龙江省自然科学基金联合引导项目。偶氮染料是应用最广泛的一类染料。由于对染料废水缺乏处理，每年都有大量染料排入到水体中，造成极大的环境污染。有研究表明厌氧污泥有能力对具有不同化学结构的偶氮染料进行脱色。此外，蒽醌介体能够加速厌氧污泥对偶氮染料的脱色速率。基于此，本研究拟采用厌氧污泥法对不同类型的偶氮染料进行脱色。染料年生产约100万吨以上，在生产及使用过程中约有10-15%的染料未经任何处理即排放至环境中去造成严重的环境污染，基于此，染料废水亟需快速有效的处理方法。
本技术将应用于对染料生产、印染、纺织、化妆品等行业的含偶氮染料的生产废水的快速处理中。染料废水具有色度深、染料化学结构复杂、COD高等特点，属于典型的难处理废水。各类偶氮染料结构复杂，因此传统的厌氧污泥法处理时间过长，这严重限制了厌氧污泥法在处理偶氮染料废水中的应用。本技术将固定化蒽醌介体引入偶氮染料降解脱色体系中，大大缩短了染料的降解时间，将一般需要几天处理完成的废水仅需要几个小时即可处理完成，大大提高了染料的处理效率。
我国是染料生产大国，染料生产和出口量的逐年提高给环境处理带来了很大的压力。偶氮染料在工业上的染料应用超过70%，而且呈增长趋势。偶氮废水往往有机物含量高、成份复杂、难降解、是我国工业废水处理中迫切需要解决的问题。厌氧污泥处理工艺在偶氮废水的处理中具有独特的优势，是偶氮染料脱色处理中的首选工艺。然而，由于偶氮染料分子通常具有较低的氧化还原电位和复杂的化学结构，这使得还原断键反应成为偶氮染料整个矿化过程的限速步骤。即还原供体从最初电子供体到最终电子受体的传递通常是厌氧偶氮染料还原的控制步骤。染料降解时间较长极大的限制了厌氧污泥工艺在实际废水处理中的广泛应用。本项目在厌氧反应系统中加入固定化介体，在加快了偶氮染料厌氧生物降解速度，缩短降解时间的同时避免了蒽醌类化合物随水体流出而造成的二次污染。基于此，本项目具有良好的市场前景。
入选“中西部基础能力建设工程”高校、国家“特色重点学科项目”建设高校、教育部“卓越工程师教育培养计划高校”、教育部“国家大学生创新性实验计划”实施高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、黑龙江省国内“双一流”建设高校、黑龙江省首批高等学校课程思政建设示范高校，为CDIO工程教育联盟成员。
本技术中的厌氧处理系统除具有一般厌氧反应器所具备的成本低廉，操作工艺简单、有机物负荷高等特点，还额外具备染料脱色效率高、脱色时间短、蒽醌介体可反复利用、污泥复合高、染料降解谱广等诸多优点。该工艺的成熟，可为复杂偶氮染料废水的快速脱色处理提供新的解决方案，具有较为广泛的应用前景。项目应用后，可大大减少染料相关产业发展生产于环境保护之间的矛盾。基于此，本技术兼具良好的生态效应及工业应用潜力，具有较强的市场竞争能力。
本项目可以采用技术转让、技术合作等多种形式进行对接，欢迎有需求的企业单位联系洽谈。
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