目前,能够脱色降解偶氮染料的微生物呈现出广泛的多样性,其中包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。不同种类微生物生长环境和代谢机制的差异会影响偶氮染料的脱色效果,因此深入了解不同微生物的脱色降解机制,可以为微生物创造适宜的生存环境,以促进偶氮染料的脱色降解。
细菌由于易于培养,在好氧和厌氧条件下有较快的生长速率,能产生多种氧化还原酶,并且适应性强,在高盐度和高温等环境中生长良好,因此在染料废水的生物处理中应用最多。对于细菌的脱色作用,最早的报道见于1977年,Horitsu首次分离出可以降解偶氮染料的细菌BacillossubrilisIF03002。Wong等于1996年分离得到1株可以降解甲基红的细菌KlebsiellapseumonineRS-12,研究发现,该菌无论在静止条件还是在摇动条件下均对甲基红有非常好的降解效果,加入葡萄糖或(NH4)2SO4可以促进降解,但加入乙醇无促进效果。Nachiyar等研究发现,以葡萄糖为碳源时Pseudomonasaeruginosa在有氧条件下对制革染料有很好的脱色效果,同时还对其他多种染料都有脱色效果。国内对降解偶氮染料的菌株也进行了大量研究。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
徐文东等从处理毛纺厂染料废水的活性污泥中分离得到1株高效降解菌,经鉴定该菌为嗜热鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumthalpopilum),5d内其对派拉丁蓝RRN的脱色率为34%。许玫英等分离到1株具有染料降解能力的希瓦氏菌新菌种,命名为脱色希瓦氏菌Shewanelladecolora-tionisS12T,将该菌株在偶氮染料质量浓度为50mg/L的培养基中培养4h后,染料脱色率达96%,其对偶氮染料最高脱色质量浓度可以达到2000mg/L,此菌另外一个重要的特点就是具有很强的Fe(Ⅲ)还原活性。Han等从台湾海峡分离出2种能够脱色偶氮染料废水的新细菌菌种DX2b和SH7b,其PCR扩增的16SrRNA序列分析表明,所得菌株的核酸序列与Rahnellaaquatilis、Axineto-bacterguillouiae、Microvirgulaaerodenitrificans有99%的相似性。
细菌对偶氮染料的还原主要是在偶氮还原酶作用下完成的,在厌氧条件下偶氮还原反应是在非特异还原酶作用下的电子传递过程,偶氮染料作为最终电子受体被氧化还原中间体传来的电子还原,但好氧条件下氧会抑制细菌对偶氮染料的还原。而Olukanni等研究发现,Micrococcussp.在厌氧条件下脱色活性染料需24h,而在好氧条件下只需6h。Oturkar等利用Bacilluslentus对活性红120进行脱色,发现在自然静置和供氧条件下的脱色率分别为98%和70%,而在无氧条件下不能脱色,说明B.lentus的脱色过程需要一定量的氧参与。