[發(fā)明專利]一種用生物膜電極技術處理苯酚廢水的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710056322.8
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101177313A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 林海波;黃衛(wèi)民;張雪娜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及苯酚廢水的處理方法，特別提供了一種用生物膜電極技術治理苯酚廢水的方法。

背景技術

酚類化合物是一種原生質(zhì)毒物，對一切生活個體都有毒殺作用，其中以苯酚的毒性和污染最為突出。苯酚是造紙、煉焦、煉油、塑料、紡織等工業(yè)廢水中的一種常見的有機污染物。水中含酚量＞10mg·L^-1時，魚類等水生生物不能生存：含酚量＞100mg·L^-1的水若用于灌溉，必將導致農(nóng)作物的減產(chǎn)和枯死。美國環(huán)保署把苯酚列入優(yōu)先污染物和65種有毒污染物名單中，我國也把苯酚列入中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單之中。

目前，治理苯酚廢水的途徑主要有：物化法、生物降解法、化學氧化法和電化學方法。采用物化法處理苯酚廢水的優(yōu)點是：設備投資少、占地面積小以及操作方便，但是通常一次除酚效率不高，達不到排放的標準，須多次處理或再采用生物化學法處理后，方可排放。生物降解法是最常用的處理苯酚廢水的方法，其優(yōu)點是：設備簡單，處理效果好，受氣候條件影響小等，缺點是預處理要求高，運行開支較大。用化學氧化法處理苯酚廢水工藝簡單、反應速度快、凈化率高，但是該法成本大、處理費用高，且酚類物質(zhì)不能回收。電化學方法利用陽極的高電位來降解溶液中的苯酚，但反應受到電極材料及副反應析氧反應的限制，并且耗電量大。

生物膜電極法是結(jié)合生物膜法和電化學法發(fā)展起來的。此方法采用固定化技術將微生物固定在電極表面，形成一層生物膜，然后在低壓直流電的作用下使污染物在生物和電化學的雙重作用下得到降解。它作為一種新穎的水處理技術，充分結(jié)合了生物的生命代謝作用和電解法較高的氧化還原能力的優(yōu)點，具有高效、經(jīng)濟、管理方便等特點。

Y.Sakakibar等人[Biotech.Bjoeng.，42，1993，535-537]運用分隔式生物膜反應器對地下水和飲用水中的NO₃^-進行處理。J.R.V.Flora等人[Wat.Sci.Tech.，11，1994，4517-4524]運用陰極與陽極同在一個反應器中的筒型電極生物膜反應器，對地下水和飲用水中的NO₃^-進行處理。Y.Sakakibar等人[Wat.Res.，35，2001，768-778]運用電極生物膜反應器-復合電極生物膜反應器處理地下水中的NO₃^-。但是以上運用生物膜電極方法均是只處理含氮的污染物，而沒有運用生物膜電極方法處理其它的有機污染物；Swapna?Thomas等人[WorldJ.Microb.Biot.，18，2002，57-63]運用生物法降解苯酚，雖然苯酚在一定的條件下得到了降解，但是該方法預處理要求高，并且當降解出毒性較大的有機物時，降解效果不理想。

因此，本領域一直在尋找新的處理苯酚廢水的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種用生物膜電極技術處理苯酚廢水的方法。其步驟和條件如下：

(1)膜電極的培養(yǎng)

將苯酚高效降解菌接種到隔膜式電解槽的陰極中。培養(yǎng)基的選擇是通過24h內(nèi)苯酚菌對于200mg·L^-1、300mg·L^-1、400mg·L^-1、500mg·L^-1、600mg·L^-1、700mg·L^-1、800mg·L^-1不同濃度的苯酚降解效果，選擇降解效果最好的100mg·L^-1的培養(yǎng)基。通以5mA的電流，每3d測一次苯酚濃度，待苯酚分解完后，再加入同等量的苯酚。培養(yǎng)兩周后，降解苯酚的生物膜電極形成。

(2)生物膜電極法降解苯酚實驗