[發明專利]一種利用聚氨酯海綿輔助苯酚降解菌對高濃度苯酚進行增效生物降解的應用

在審

• 申請號: 201711472098.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108017143A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 劉惠
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/34;C02F1/28;C02F101/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種利用聚氨酯海綿輔助苯酚降解菌對高濃度苯酚進行增效生物降解的應用，該應用中利用載體輔助苯酚降解菌進行苯酚生物降解，所述載體為聚氨酯海綿，所述苯酚降解菌分別為高效降解菌及耐受濃度低的苯酚降解菌。本發明利用聚氨酯海綿輔助苯酚降解菌降解苯酚，因其多孔特性不但可以對菌株具有固定化保持及緩沖作用，此外最重要的是聚氨酯海綿對苯酚具有特殊的吸附和緩釋作用，可緩和其對降解菌株的毒性抑制作用。本發明應用可獲得優異的輔助降解效果，降解濃度不但幾乎加倍，處理時間也大為縮短。本發明對高效苯酚降解菌的降解濃度從2000mg/L可以提高到3700mg/L以上，降解時間縮短到只要不到17小時，且可連續進行。

技術領域

本發明屬于廢水生物處理領域，具體涉及一種聚氨酯海綿輔助苯酚降解菌對高濃度苯酚進行增效生物降解中的應用。

背景技術

苯酚是有機合成的常用原料，廣泛存在于煉焦、制藥、造紙、染料、酚醛樹脂合成以及石油化工等行業廢水中。苯酚屬于原生質毒物，對生物具有毒害作用，對人類神經系統的危害尤其嚴重(M.Paula et al.,Isolation and characterization of phenol-degrading denitrifying bacteria[J].Appl.Environ.Microbiol.,1998,64(7):2432-2438.)，水中酚類化合物含量達到0.005mg/L時就不能飲用，含酚量>100mg/L的灌溉水將導致農作物減產和枯死(李淑彬等.蠟狀芽孢桿菌菌株Jp-A的分離鑒定及其降解苯酚特性[J],應用生態學報,2006,15(2):920-924.)，苯酚被列為國家環保局1989年通過的“水中優先控制污染物黑名單”。

苯酚污水的處理有物理、化學氧化及生物降解方法等(張錦等，含酚廢水的危害及處理方法的應用特點[J].環境工程,2001,83(2):36-37)。在含酚廢水處理中，吸附法具有簡單易行的特點，目前較廣泛采用的固體吸附劑有活性炭、磺化煤、大孔樹脂等，但吸附劑需要回收利用，增加了處理成本，在低濃度苯酚廢水處理中應用較多。對難回收的苯酚廢水，生物降解具有溫和、效率高、應用范圍廣、處理能力大、設備簡單和不產生二次污染等特性。目前對含酚工業三廢的處理仍然存在一定的難度，因為多數微生物細胞難以耐受高于500mg/L的苯酚毒性，導致在有機污染物的清除中起主要作用的微生物無法有效發揮作用，這使得利用微生物或植物進行生物修復變得十分困難。例如，在生產酚醛樹脂時，所排放的廢水中含有苯酚600～42000mg/L，會對生物處理過程產生明顯的抑制作用。而煤化工、焦化廢水中含量酚類約28-3900mg/L，石化廢水中含酚約2.8-1220mg/L(L.Leve′n,K.Nyberg,A.,Schnu¨rer.Conversion of phenols during anaerobic digestion of organicsolid waste:a review of important microorganisms and impact of temperature[J].J.Environ.Manage.,2012,95:99-103.)，其中多數以苯酚形式存在。耐受高于1000mg/L的菌株已經有多種，耐受能力高于2000mg/L仍然比較少見(H.Liu et al.Biodegradationof phenol at high concentration by a novel yeast Trichosporon montevideensePHE1.Process Biochem 2011；46(8):1678–1681.)。通常將高濃度含酚廢水進行焚燒、溶劑萃取、縮聚回收，或光電氧化、混凝等預處理或加水稀釋來降低苯酚的濃度，這樣會使得待處理廢水量或成本增加。如果有耐受濃度高的苯酚降解菌或生化處理技術將會大幅簡化含酚廢水的處理過程及降低成本。