在研究制革过程中,染料的生物降解性是评估其对环境潜在影响的关键因素之一。制革染料难以被皮革完全吸收,往往伴随着废水排放到环境中,因此,了解这些染料在自然条件下的降解情况,对于制革工业的可持续发展和环境保护具有重要意义。
生物降解性研究主要涉及好氧生物降解方法,这是因为废水处理中常用的活性污泥法在运行成本和操作简便性方面有优势。本文探讨了皮革常用染料在活性污泥作用下的好氧生物降解特性。实验采用了测定生化呼吸线、BOD5(五天生化需氧量)、COD(化学需氧量)和BOD5/COD比值等方法,这些指标能够反映染料在微生物作用下的生物降解效率。
实验中使用的是来自制革厂污水处理场的活性污泥,这种方式使得研究结果更贴近实际污水处理过程中的生物降解情况。研究选取了五种常见的制革染料,包括直接红棕、直接深棕、酸性大红、酸性黑ATT和直接耐晒黑G,这些染料均是从实际制革厂中取得。实验中所使用的仪器设备包括生化培养箱、生化需氧量测定仪、化学需氧量测定仪等,确保了实验结果的准确性和可靠性。
实验过程中,首先将活性污泥沉淀并去除部分上清液,然后进行内源呼吸实验,确定微生物的内源呼吸线。接着,添加不同浓度的染料溶液,接种活性污泥,通过培养和测定不同时间点的BOD值来绘制生化呼吸线。通过比较生化呼吸线与内源呼吸线,可以判断染料的生物降解性。若生化呼吸线高于内源呼吸线,说明染料可被微生物降解;若二者基本重合,则表示染料难以生物降解;若生化呼吸线低于内源呼吸线,则表明染料不仅难降解,还对微生物的生命活动产生了抑制作用。
此外,实验还采用BOD5/COD比值法来评估染料的可生物降解性。BOD5代表的是在五天内,微生物降解有机物消耗的溶解氧量,而COD则是通过化学氧化法测定水样中有机物质总量。BOD5/COD比值越大,说明水中有机物质越容易被生物降解;若BOD5/COD比值较小,则表明有机物质难以被生物降解。
结果显示,活性污泥对制革染料具有较强的吸附能力,这导致了在活性污泥作用下COD值的显著降低。然而,所研究的染料在实验条件下均表现出较难生物降解的特性,同时对活性污泥微生物的活性没有明显的影响。这一研究结果对于制革行业选择低环境风险染料,以及污水处理设施优化运行具有重要的指导意义。
制革染料的生物降解性研究涉及多种实验方法,每一种方法都能从不同的角度揭示染料在自然环境中的降解情况,从而为制革行业的可持续发展和环境保护提供科学依据。通过这些研究,可以进一步推广使用那些易于生物降解的染料,并提高污水处理工艺,以减少制革废水对环境的潜在危害。