[发明专利]一种利用柠檬酸盐强化FeS与微生物复合体系去除双酚类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种利用柠檬酸盐强化FeS与微生物复合体系去除双酚类化合物的方法，属于环境工程废水处理技术领域。将FeS与微生物体系复合，通过添加柠檬酸盐强化FeS与微生物复合体系对双酚类化合物的去除效率。本发明利用FeS的氧化反应产生自由基来去除双酚类化合物，可以提高微生物适应期底物的降解率，添加的柠檬酸盐既可以满足微生物体系碳源的需求，又可作为配位体增加铁的水溶性，提高双酚类化合物的降解率。本发明提供的双酚类化合物处理方法，实现了化学与生物处理技术的联合及效率的双重提高，操作简便，可使双酚类化合物短时间达到完全去除。

技术领域

本发明属于环境工程废水处理技术领域，涉及到FeS氧化反应联合微生物去除难降解有机物的方法，特别涉及到利用柠檬酸盐强化FeS及微生物复合体系去除双酚类化合物的方法。

背景技术

双酚类化合物被广泛应用于人类的生产生活中，即使在较低浓度下仍能够刺激细胞反应，改变细胞功能，进而影响正常的内分泌功能。目前，在人体及生物体中均检测到了双酚类化合物及其衍生物的存在，使用量大、迁移范围广的特点使得双酚类化合物的治理与控制显得尤为重要。双酚类化合物的处理主要集中于物化控制技术和微生物控制技术。常规的物理处理技术使用吸附剂不仅成本高而且会产生二次污染，达不到完全去除效果；生物法具有操作简单、运行成本低，二次污染小的优点，但双酚类化合物由于其结构特点而具有化学稳定性，降解难度大且生物毒性强，使微生物适应期增加。对高浓度、毒性大的污染物，化学法降解快、效率高，但是存在成本高的缺点。

FeS在还原性土壤及底泥中普遍存在，使用成本低。由于FeS具有良好的还原性能，可以还原如Cr⁶⁺等金属离子及含氯有机物；FeS也可以发生氧化溶解反应来去除AS(III)，通过利用其吸附功能和产生砷酸铁除砷。在有氧环境下，FeS发生氧化反应可以产生·OH，且S^2-可还原三价铁，维持体系二价铁的浓度，更加有利于Fe²⁺氧化反应的进行，因此可以利用FeS氧化反应达到多种难降解有机物的去除。对于一系列双酚类化合物，本发明结合生物与化学方法，既减轻了生物处理负荷，避免了生物适应期长的困扰，又提高了双酚类化合物的去除率。目前利用FeS与微生物体系结合来达到双酚类化合物高效去除的研究尚未报道。

发明内容

本发明提供了一种处理双酚类化合物废水的方法，通过将FeS和微生物体系结合，解决了微生物适应期双酚类化合物降解率低的问题，且增加了底物的降解范围。柠檬酸盐可作为铁离子的配位体，保持铁的水溶性，同时可为微生物生长提供碳源，柠檬酸盐的添加可强化复合体系中双酚类化合物的降解。本发明方法处理含双酚类化合物的废水，可以大大提高双酚类化合物降解率，增加降解底物种类，且降解完全，无后续污染。

本发明的技术方案：

一种利用柠檬酸盐强化FeS与微生物复合体系去除双酚类化合物的方法，步骤如下：

先将FeS与具有降解双酚类化合物的微生物复合，调节pH为6-8，反应温度为30-35℃，于好氧条件下降解双酚类化合物；再在FeS与具有降解双酚类化合物的微生物复合过程中外加柠檬酸盐，用于强化该复合体系。

微生物反应体系培养基成分：微生物、双酚类化合物、KH₂PO₄、K₂HPO₄、NH₄Cl、MgSO₄、CaCl₂、C/N＝15。

所述的FeS投加量与微生物干重比值5.5～33，可根据体系微生物进行调整，以防干扰正常的微生物生长及降解能力。

所述的柠檬酸盐投加量与微生物干重的比值为3.2～11。

所述的柠檬酸盐与FeS的投加量比值大于0.21。