[发明专利]一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法

说明书

一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法，将含有海藻酸钠、碳酸氢钠底物、近平滑假丝酵母菌菌体的悬浮液，用并行微通道反应器制备成为尺寸均匀的悬浮液滴；将制得的悬浮液滴在CaCl₂溶液中反应得到海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂；与二氧化钛微球混合制备。在处理深度较深、透光性差的苯酚污水时，该体系仍然能够有效地降解废水中的苯酚、满足工业需求，同时发明人在研发过程中发现，这样的组合使得二氧化钛在正常发挥光催化作用时也不影响苯酚降解菌的生物活性。

本发明是专利申请号201810985203.9、发明名称为“一种全天候复合光催化协同体系及其制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及污水降解技术领域，具体涉及一种高效降解含苯酚废水的光催化复合降解体系的制备方法。

背景技术

纳米二氧化钛在催化降解水中及空气中的有机污染物领域表现出来的性能优势引起了研究者的广泛关注，且它具有无毒，化学性质稳定，而且其具有对污染物降解没有选择性、催化活性高等特点，虽然大多数二氧化钛只能吸收占太阳光全光谱能量5%左右、催化效率低，但因其显著的优势各大研究团队纷纷对其展开进一步研究，如中国专利CN106824152A报道了一种二氧化钛，为锐钛矿型和无定型的二氧化钛组成，大大提高了光催化效率；目前科研人员对二氧化钛等光催化剂的微观结构组成研究出发，开发具有量子效率更高的光催化剂，为光催化剂的实际商业生产运用提出了可行的方案。但光催化剂只能在光的激发下起到催化作用，各种光催化剂中，纳米二氧化钛光催化剂在紫外光的激发下发挥催化作用将一些毒性大、生物难降解的有机污染物彻底降解为无毒的无机小分子。然而，在有机污水处理领域，光照条件不好情况比如污水水深、夜晚时候，这时二氧化钛光催化剂几乎不发挥催化作用、大大影响了有机污水的催化降解性能。

含苯酚废水对生物体具有毒害作用，而且很难被降解，通过皮肤、黏膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞被破坏并失去活力。水中苯酚含量达5-10mg/L时，会引起鱼类大量死亡，用含苯酚废水灌溉农田，也会使农作物减产或枯死。因此，含酚废水的排放不仅对环境造成严重污染，也危害人类健康及生物的生长繁殖。目前国内外已分离出一些苯酚降解菌主要包括细菌和真菌两大类。细菌主要包括假单胞菌属、芽孢杆菌属、产碱菌属和红球菌属；真菌主要包括酵母菌属、假丝酵母属和不动杆菌属等，且具有较好的降解苯酚效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种实用性强、催化降解含苯酚污水效果好的复合催化系统的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法，其特征在于：将含有海藻酸钠、碳酸氢钠底物、近平滑假丝酵母菌菌体的悬浮液，用并行微通道反应器制备成为尺寸均匀的悬浮液滴；将制得的悬浮液滴在CaCl₂溶液中反应得到海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂；与二氧化钛微球混合制得。

优选地，上述二氧化钛光催化微球与上述海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂质量份比为5～9：0.5～3。

上述悬浮液中，海藻酸钠质量浓度优选为3-4%、所述碳酸氢钠质量浓度优选为2.5-3.5%、所述近平滑假丝酵母菌菌体浓度优选为0.3-0.4mg/ml，所述CaCl₂溶液中CaCl₂的质量浓度优选为10-20%；所述悬浮液与CaCl₂溶液的体积比为1:100-1000。

上述二氧化钛微球颗粒按如下制得：将十六烷基胺溶解到无水乙醇中，然后加入KCl 溶液，在水浴搅拌器中常温搅拌，加入钛酸异丙酯，常温搅拌得到的白色二氧化钛悬浊液在常温下静置，然后用过滤器收集二氧化钛微球颗粒，并用无水乙醇清洗二氧化钛微球颗粒；为了控制微球颗粒的形成，需要严格控制温度的范围，温度范围在 15℃-20℃最佳。

进一步优选地，一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法，其特征在于：