[发明专利]一种溴甲酚绿废水的降解方法

说明书

本发明公开了一种溴甲酚绿废水的降解方法，属于污水处理技术领域，本发明通过将光激发纳米材料二氧化钛和产电微生物S.oneidensisMR‑1来构建一种新型生物光电还原体系，主要包括以下步骤，将产电微生物S.oneidensisMR‑1接入到含纳米二氧化钛的脱色培养基中进行厌氧反应，在反应过程中，产电微生物S.oneidensisMR‑1厌氧呼吸产生的电子，通过其自身的非特异性释放传递给光激发纳米材料二氧化钛，二氧化钛在UVA的光辐射下进行激发产生电子，并最终将电子传递给溴甲酚绿，使溴甲酚绿得到降解；本发明所构建的新型降解体系成功的解决了厌氧条件下纳米二氧化钛光生电子不足的问题，实现了对溴甲酚绿废水的高效降解。

技术领域

本发明涉及一种溴甲酚绿废水的降解方法，特别是一种通过光激发纳米材料二氧化钛与电化学活性微生物ShewanellaoneidensisMR-1构建新型生物光电还原体系来实现高效降解溴甲酚绿废水的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

溴甲酚绿废水主要来源于染料、生化、医药等行业，这些场所产生的废水往往成分复杂、种类多样。现实中这些场所通常都是对废水进行混合处理，废水处理往往缺少针对性的有效手段，处理后的废水很难满足国家日益严格的排放要求。且溴甲酚绿废水是一种难降解、有害的污染物，若不能得到有效处理排入环境中将会对环境造成破坏。

而当前研究溴甲酚绿废水处理所采取的主要方法是纳米材料的光催化降解，纳米二氧化钛由于其成本低、毒性小、光催化性能好、稳定性高等优点，是目前环境污染治理中应用最普遍的光催化剂。但其在有氧条件下利用光照形成的空穴所进行的光氧化降解，不利于染料的还原脱色；在完全厌氧条件下的光催化降解时，由于空穴不能被及时中和，又会影响光生电子的产生，最终导致对复杂有机物的光还原降解效果差。

发明内容

本发明旨在提供一种方法，来提高光激发纳米材料二氧化钛对溴甲酚绿废水的降解效率。

本发明通过将纳米二氧化钛与电化学活性微生物S.oneidensisMR-1相结合来构建新型生物光电还原体系，从而建立起一种新型高效降解溴甲酚绿废水的方法。本发明中，电化学活性微生物S.oneidensisMR-1厌氧呼吸产生的电子，通过其自身的非特异性释放传递给光激发纳米材料二氧化钛，二氧化钛在UVA的光辐射下进行激发产生电子，并最终将电子传递给溴甲酚绿，从而提高二氧化钛对溴甲酚绿的降解能力，降解过程见图1。

本发明所述光激发纳米材料是二氧化钛纳米颗粒，所述电化学活性微生物为S.oneidensisMR-1，所述污染物为溴甲酚绿。

本发明提供一种溴甲酚绿废水的降解方法，具体为光激发纳米材料二氧化钛和产电微生物S.oneidensisMR-1联用提高溴甲酚绿废水降解的方法，包括以下步骤：

（1）产电微生物S.oneidensisMR-1经震荡培养后收集菌体，用矿物盐培养基将菌体沉淀进行重悬，并调菌体浓度至4~6×10⁷ CFU/mL；

其中所述产电微生物S.oneidensisMR-1菌体的制备如下：

配制固体平板LB培养基（含有酵母提取物5g/L、胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、琼脂2%），S.oneidensisMR-1在30℃下过夜进行培养；

将活化好的S.oneidensisMR-1菌株接种于50mL液体LB培养基中（培养基中不含琼脂），于30℃、200 rpm摇床中震荡培养至对数期，然后将培养好的菌液以7000 rpm离心15min收集菌体。