[發(fā)明專利]同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910718296.3
• 申請(qǐng)日: 2019-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110564716B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳蘭洲;馬馨月;李雙喜;張超;陶越;柯檀;張渝蕊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N11/14
• 分類號(hào): C12N11/14;C12N11/10;B01J13/06;B01J13/14;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 艾小倩

本發(fā)明公開(kāi)了一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球、其制備方法及應(yīng)用，所述載菌復(fù)合微球由海藻酸鈉和竹炭搭載降解菌株P(guān)B?1，并由殼聚糖覆膜形成，所述降解菌株屬于紅球菌屬，分類命名為Rhodococcus sp.PB?1，保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NO.M2019472。本發(fā)明通過(guò)正交試驗(yàn)確定了最適包菌量、海藻酸鈉、竹炭和殼聚糖濃度。本發(fā)明提供的載菌復(fù)合微球?qū)Ρ椒雍捅桨返娜コЧ@著，并且可循環(huán)使用，制備方法簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本低，在處理相關(guān)有機(jī)物污染的工業(yè)廢水中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

在芳族化合物中，苯酚和苯胺具有良好的反應(yīng)活性和高產(chǎn)品效率，是合成精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)用化學(xué)品、藥物和染料常用的原料或中間體，因而成為相關(guān)工業(yè)排放廢水中的主要有害污染物組成成份。在各種有機(jī)污染物中，苯酚和苯胺都是屬于有毒且較為頑固的一類，具有致突變性和潛在致命性。酚類可以通過(guò)皮膚接觸輕易吸收，可能作為有效的內(nèi)分泌干擾物；苯胺的主要毒性是與血液中血紅蛋白結(jié)合，降低氧氣運(yùn)輸。苯酚和苯胺均被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署列為優(yōu)先污染物(1994)，并被世界衛(wèi)生組織列為三類致癌物(2017)。已有一些幾種物理化學(xué)方法用于去除水中苯酚和苯胺，包括溶劑萃取，吸附，化學(xué)氧化，焚燒等，然而這些方法都不具有成本效益，還會(huì)形成有害副產(chǎn)物。使用微生物技術(shù)處理有機(jī)污染物已逐漸成為優(yōu)先選擇的方案，此方法操作成本較低，并且有完全去除的可能性。

微生物在處理含酚廢水時(shí)，特別是當(dāng)苯酚濃度超過(guò)1000mg/L，高濃度的底物會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)，生物降解過(guò)程明顯減弱。為了克服這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)提出降解菌的固定化可以有效增強(qiáng)微生物對(duì)底物的耐受性，提高降解速率和具有重復(fù)使用等方面優(yōu)勢(shì)。無(wú)毒包埋材料可保護(hù)細(xì)胞免受有害化合物的毒性作用，并提升微生物在生物修復(fù)系統(tǒng)中的生存和代謝能力。許多不同的凝膠基質(zhì)可作為細(xì)菌的固定載體，海藻酸鈉(SA)凝膠是最常用的細(xì)胞固定材料，因?yàn)樗亩拘缘陀诤铣删酆衔铮⑶以跍睾偷臈l件下很容易凝膠化。近年來(lái)竹炭(BC)這種環(huán)保功能型材料迅速發(fā)展，據(jù)報(bào)道BC與活性炭一樣具有吸附能力，包含各種形狀和大小的孔網(wǎng)絡(luò)，可以與多種分子結(jié)合。為了提高海藻酸鹽凝膠微球的強(qiáng)度，在其表面涂覆殼聚糖基質(zhì)可以增強(qiáng)機(jī)械穩(wěn)定性。殼聚糖(CA)是一種很有前景的涂料，具有無(wú)毒性、生物相容性、易于處理、價(jià)格便宜(由于其豐富性)和生物降解性。一些研究已報(bào)道出使用CA包覆可以改善海藻酸鹽微球的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升包埋益生菌的生存力。

研究表明，大量細(xì)菌、真菌和藻類等微生物可經(jīng)固定化后用于降解苯酚或者苯胺，但目前沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道出應(yīng)用于同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合材料。基于工業(yè)廢水中高濃度苯酚、苯胺及相關(guān)衍生物經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)的情況，制備一種可用于同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球，在處理二者混合污染工業(yè)廢水中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球，所述同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球可縮短高濃度苯酚和/或苯胺完全去除時(shí)間，提高降解菌株的降解率，顯著優(yōu)化去除效果。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球的制作方法，所述方法簡(jiǎn)單易行，無(wú)需特殊設(shè)備，有望用于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明目的之三在于提供一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球的應(yīng)用，用于處理苯酚和/或苯胺混合污染的工業(yè)廢水，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的之一采用以下技術(shù)方案：

一種同步去除苯酚和苯胺的載菌復(fù)合微球，該微球由海藻酸鈉和竹炭搭載降解菌株，并由殼聚糖覆膜形成，所述降解菌株屬于紅球菌屬，分類命名為Rhodococcus sp.PB-1，保藏于武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NO：M2019472。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的之二采用以下技術(shù)方案：