[发明专利]一种利用聚氨酯海绵辅助苯酚降解菌对高浓度苯酚进行增效生物降解的应用

说明书

本发明公开了一种利用聚氨酯海绵辅助苯酚降解菌对高浓度苯酚进行增效生物降解的应用，该应用中利用载体辅助苯酚降解菌进行苯酚生物降解，所述载体为聚氨酯海绵，所述苯酚降解菌分别为高效降解菌及耐受浓度低的苯酚降解菌。本发明利用聚氨酯海绵辅助苯酚降解菌降解苯酚，因其多孔特性不但可以对菌株具有固定化保持及缓冲作用，此外最重要的是聚氨酯海绵对苯酚具有特殊的吸附和缓释作用，可缓和其对降解菌株的毒性抑制作用。本发明应用可获得优异的辅助降解效果，降解浓度不但几乎加倍，处理时间也大为缩短。本发明对高效苯酚降解菌的降解浓度从2000mg/L可以提高到3700mg/L以上，降解时间缩短到只要不到17小时，且可连续进行。

技术领域

本发明属于废水生物处理领域，具体涉及一种聚氨酯海绵辅助苯酚降解菌对高浓度苯酚进行增效生物降解中的应用。

背景技术

苯酚是有机合成的常用原料，广泛存在于炼焦、制药、造纸、染料、酚醛树脂合成以及石油化工等行业废水中。苯酚属于原生质毒物，对生物具有毒害作用，对人类神经系统的危害尤其严重(M.Paula et al.,Isolation and characterization of phenol-degrading denitrifying bacteria[J].Appl.Environ.Microbiol.,1998,64(7):2432-2438.)，水中酚类化合物含量达到0.005mg/L时就不能饮用，含酚量>100mg/L的灌溉水将导致农作物减产和枯死(李淑彬等.蜡状芽孢杆菌菌株Jp-A的分离鉴定及其降解苯酚特性[J],应用生态学报,2006,15(2):920-924.)，苯酚被列为国家环保局1989年通过的“水中优先控制污染物黑名单”。

苯酚污水的处理有物理、化学氧化及生物降解方法等(张锦等，含酚废水的危害及处理方法的应用特点[J].环境工程,2001,83(2):36-37)。在含酚废水处理中，吸附法具有简单易行的特点，目前较广泛采用的固体吸附剂有活性炭、磺化煤、大孔树脂等，但吸附剂需要回收利用，增加了处理成本，在低浓度苯酚废水处理中应用较多。对难回收的苯酚废水，生物降解具有温和、效率高、应用范围广、处理能力大、设备简单和不产生二次污染等特性。目前对含酚工业三废的处理仍然存在一定的难度，因为多数微生物细胞难以耐受高于500mg/L的苯酚毒性，导致在有机污染物的清除中起主要作用的微生物无法有效发挥作用，这使得利用微生物或植物进行生物修复变得十分困难。例如，在生产酚醛树脂时，所排放的废水中含有苯酚600～42000mg/L，会对生物处理过程产生明显的抑制作用。而煤化工、焦化废水中含量酚类约28-3900mg/L，石化废水中含酚约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.)，其中多数以苯酚形式存在。耐受高于1000mg/L的菌株已经有多种，耐受能力高于2000mg/L仍然比较少见(H.Liu et al.Biodegradationof phenol at high concentration by a novel yeast Trichosporon montevideensePHE1.Process Biochem 2011；46(8):1678–1681.)。通常将高浓度含酚废水进行焚烧、溶剂萃取、缩聚回收，或光电氧化、混凝等预处理或加水稀释来降低苯酚的浓度，这样会使得待处理废水量或成本增加。如果有耐受浓度高的苯酚降解菌或生化处理技术将会大幅简化含酚废水的处理过程及降低成本。