[發明專利]一種微生物/光催化復合降解系統及其制備方法

在審

• 申請號: 201910335772.3
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109987721A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 姚昱岑
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/34
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 50229
• 代理人: 李靖

一種微生物/光催化復合降解系統的制備方法，它由二氧化鈦光催化微球與海藻酸鈉包埋的近平滑假絲酵母菌菌劑組成。在處理深度較深、透光性差的苯酚污水時，該體系仍然能夠有效地降解廢水中的苯酚、滿足工業需求，這樣的組合使得二氧化鈦在正常發揮光催化作用時也不影響苯酚降解菌的生物活性。

本發明是專利申請號201810985203.9、發明名稱為“一種全天候復合光催化協同體系及其制備方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種微生物/光催化復合降解系統及其制備方法。

背景技術

諸多光催化劑中，尤其是納米TiO₂在催化降解水中及空氣中的有機污染物領域表現出來的性能優勢引起了研究者的廣泛關注，且它具有無毒，化學性質穩定，而且其具有對污染物降解沒有選擇性、催化活性高等特點，雖然大多數二氧化鈦只能吸收占太陽光全光譜能量5%左右、催化效率低，但因其顯著的優勢各大研究團隊紛紛對其展開進一步研究，如中國專利CN106824152A報道了一種二氧化鈦，為銳鈦礦型和無定型的二氧化鈦組成，大大提高了光催化效率；目前科研人員對二氧化鈦等光催化劑的微觀結構組成研究出發，開發具有量子效率更高的光催化劑，為光催化劑的實際商業生產運用提出了可行的方案。但光催化劑只能在光的激發下起到催化作用，各種光催化劑中，納米二氧化鈦光催化劑在紫外光的激發下發揮催化作用將一些毒性大、生物難降解的有機污染物徹底降解為無毒的無機小分子。然而，在有機污水處理領域，光照條件不好情況比如污水水深、夜晚時候，這時二氧化鈦光催化劑幾乎不發揮催化作用、大大影響了有機污水的催化降解性能。含苯酚廢水對生物體具有毒害作用，而且很難被降解，通過皮膚、黏膜的接觸不經肝臟解毒直接進入血液循環，致使細胞被破壞并失去活力。水中苯酚含量達5-10mg/L時，會引起魚類大量死亡，用含苯酚廢水灌溉農田，也會使農作物減產或枯死。目前國內外已分離出一些苯酚降解菌主要包括細菌和真菌兩大類。細菌主要包括假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、產堿菌屬和紅球菌屬；真菌主要包括酵母菌屬、假絲酵母屬和不動桿菌屬等，且具有較好的降解苯酚效果。

發明內容

本發明目的在于提供一種實用性強、催化降解苯酚污水效果好的微生物/光催化復合降解系統。

本發明另一目的在于提供上述復合降解系統的制備方法。

本發明目的通過如下技術方案實現：

一種微生物/光催化復合降解系統，其特征在于：它由二氧化鈦光催化微球與海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌劑組成，二氧化鈦光催化微球與上述海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌菌劑質量份比為5～9：0.5～3。在處理深度較深、透光性差的苯酚污水時，該體系仍然能夠有效地降解廢水中的苯酚、滿足工業需求；所述苯酚降解菌為近平滑假絲酵母菌（Candidaparapsilosis）為GIM 2.190。

具體地說，上述海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌菌劑是將含有海藻酸鈉、碳酸氫鈉底物、近平滑假絲酵母菌菌體的懸浮液，用并行微通道反應器制備成為尺寸均勻的懸浮液滴；將制得的懸浮液滴在CaCl₂溶液中反應得到的；優選地，為了更好地保持近平滑假絲酵母菌的生物活性、同時更好地成球形維持在廢水中的均勻懸浮狀態，所述懸浮液中，海藻酸鈉質量濃度優選為3-4%、所述碳酸氫鈉質量濃度優選為2.5-3.5%、所述近平滑假絲酵母菌菌體濃度優選為0.3-0.4mg/ml，所述CaCl₂溶液中CaCl₂的質量濃度優選為10-20%；所述懸浮液與CaCl₂溶液的體積比為1:100-1000。

為了更進一步提高本發明復合光催化體系的穩定性，上述海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌菌劑還采用二氧化硅納米球負載；所述二氧化硅納米球與海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌菌劑的質量比為1:0.3-0.5。

更優選地，上述二氧化硅納米球負載的海藻酸鈉包埋的苯酚降解菌菌劑做正電荷化處理；上述二氧化鈦光催化微球正電荷化處理。