專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降解廢水中苯酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種水處理方法，具體地涉及ー種針對(duì)廢水中高濃度苯酚的處理方法。
背景技術(shù)：
苯酚，又名石炭酸、羥基苯，是最簡(jiǎn)單的酚類(lèi)有機(jī)物，ー種弱酸。常溫下為ー種無(wú)色晶體，有毒。苯酚是一種常見(jiàn)的化學(xué)品，是生產(chǎn)某些樹(shù)脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料。苯酚有腐蝕性，常溫下微溶于水，易溶于有機(jī)溶液；當(dāng)溫度高于65°C吋，能跟水以任意比例互溶。苯酚對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用，可抑制中樞神經(jīng)或損害肝、、腎功能。吸入高濃度蒸氣可致頭痛、頭暈、乏力、視物模糊、肺水腫等。一般而言，活性污泥法是最為常用的處理含酚廢水的方法，因?yàn)槠洳僮飨鄬?duì)簡(jiǎn)單而且處理成本也相對(duì)較低，然而，由于酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)微生物生長(zhǎng)的抑制作用，即使活性污泥經(jīng)過(guò)很好的馴化，其也只能處理濃度很低的含酚廢水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決高濃度含酚廢水的處理問(wèn)題，利用催化氧化技術(shù)處理含酚廢水，再結(jié)合生物法，通過(guò)投加苯酚降解菌，從而達(dá)到降解廢水中苯酚含量的目的。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種降解廢水中苯酚的方法于含有苯酚的廢水中加入粒徑為O. 4 O. 7mm的活性炭，用量為I. (T25g/L，在微波功率600W下，微波處理I 5min ；然后在溫度24 40°C，將苯酚降解菌按1%的體積百分比接種于廢水中，在pH=5. 5 9. 5下，振蕩下培養(yǎng)48小吋。上述的降解廢水中苯酚的方法首先，調(diào)節(jié)廢水中苯酚的濃度至苯酚的初始濃度為 600mg/L。上述的降解廢水中苯酚的方法所述的苯酚降解菌為假單胞菌屬。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I.經(jīng)濟(jì)環(huán)保，本發(fā)明采用微波催化氧化和生物修復(fù)技術(shù)處理廢水，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，微波技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，資源回收利用率高，同時(shí)生物修復(fù)技術(shù)耗資小、不會(huì)造成二次污染，二者都具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。2.處理時(shí)間短，微波技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)是節(jié)省能源與時(shí)間、簡(jiǎn)化操作程序、反應(yīng)物產(chǎn)率増加。微波照射時(shí)微波電磁場(chǎng)與催化劑的作用也不均勻，作用最強(qiáng)處會(huì)產(chǎn)生許多“熱點(diǎn)”，這些“熱點(diǎn)”的能量比其他部位高許多，當(dāng)反應(yīng)物分子與這些活性點(diǎn)接觸時(shí)即可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有利于快速釋放出更多的·0Η自由基，使反應(yīng)在幾分鐘內(nèi)得以完成。加之后續(xù)生物處理，縮短了整體的處理時(shí)間。3.可生化性提高，污染物去除效果較好。采用微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理，能將大分子有機(jī)物氧化分解成小分子，降低廢水的毒性，減少?gòu)U水的污染負(fù)荷，提高廢水的可生化性，使污染物的去除效果顯著提高，使用微波催化氧化可使600mg/L苯酚的去除率達(dá)到67. 79%，降低了廢水的污染負(fù)荷和毒性，可生化性顯著提高。


圖I是活性炭用量對(duì)苯酚去除率的影響。圖2是微波輻射時(shí)間對(duì)苯酚去除率的影響。圖3是溫度對(duì)菌株降解苯酚效果的影響。圖4是pH值對(duì)菌株降解苯酹效果的影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I苯酚降解菌的獲得 步驟如下
(1)取受苯酚污染的活性污泥(本實(shí)施例活性污泥，取自本溪鋼鐵集団公司焦化廠(chǎng)水處理車(chē)間生物處理裝置曝氣池)，將污泥樣品于振蕩器上振蕩2小時(shí)左右，以打碎菌膠團(tuán)，釋放出游離細(xì)菌；
(2)用10倍稀釋方法，將打碎的活性污泥進(jìn)行稀釋后涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上，32°C培養(yǎng)；
(3)將上述經(jīng)培養(yǎng)后的平皿樣品拿出，挑選出生長(zhǎng)速度快，熒光明亮的菌落，將其分別劃線(xiàn)接入苯酚濃度1500 mg/L的牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上，32°C恒溫培養(yǎng)24小吋。逐級(jí)提高固體培養(yǎng)基中苯酚的濃度至3000mg/L ；
(4)將經(jīng)苯酚馴化的菌株接種于液體培養(yǎng)基(蛋白胨O.5 g、K2HPO4 O. I g、MgSO4 O. 05g、蒸餾水lOOOmL，pH 7. 2 7. 4)中，苯酚濃度400mg/L，置于搖床上恒溫32°C培養(yǎng)24小時(shí)后，取苯酚去除率大于70%的菌株，即為苯酚降解菌。為了進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明，從本實(shí)施例中選擇其中的四株菌h31A、h32a2、b31B、b41a進(jìn)行以下實(shí)施例。經(jīng)上述處理，四株菌降解能力分別為(苯酚濃度400mg/L):菌株h32a2對(duì)苯酚的降解率為90. 55%、菌株b31B對(duì)苯酚的降解率為88. 34%、菌株h31A對(duì)苯酚的降解率為82. 16%和菌株b41a對(duì)苯酚的降解率為79. 80%。根據(jù)細(xì)菌的個(gè)體特征、群落形態(tài)，革蘭氏染色反應(yīng)和生理生化反應(yīng)鑒定四株菌h31A、h32a2、b31B、b41a為假單胞菌屬。本發(fā)明方法中使用的苯酚降解菌，其獲得并不限于本實(shí)施例的方法，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)獲得的苯酚降解菌，對(duì)其進(jìn)行本實(shí)施例第2步驟和第3步驟的馴化，由此獲得的苯酚降解菌都可用于本發(fā)明的方法。實(shí)施例I :
取IOOmL苯酚濃度為600mg/L的水樣于250mL錐形瓶中，分別加入活性炭O. 1,0. 5、
I.O、I. 5,2. 0,2. 5g，置于微波爐中微波，微波功率600W，微波時(shí)間3min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，過(guò)濾，將菌株h32a2的菌懸液按1%的接種量分別接入錐形瓶中，pH為7. 5，置于搖床上32°C恒溫振蕩培養(yǎng)24h，取出后測(cè)定苯酚的去除率，結(jié)果如圖I。如圖I所示，隨著活性炭用量的増加，苯酚的去除率逐步上升，但當(dāng)活性炭的用量大于I. Og時(shí)，苯酚的去除率上升幅度很小，因此，活性炭的用量選擇為I. 0g/100mL水樣。實(shí)施例2
取IOOmL苯酚濃度為600mg/L的水樣于250mL錐形瓶中，加入活性炭I. Og,置于微波爐中微波，微波功率600W，微波時(shí)間分別選擇為I、2、3、4、5min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，過(guò)濾，將菌株h32a2的菌懸液按1%的接種量分別接入錐形瓶中，pH為7. 5，置于搖床上32°C恒溫振蕩培養(yǎng)24h，取出后測(cè)定苯酚的去除率，如圖2。如圖2所示，在微波輻射時(shí)間為3min以前隨著時(shí)間的增加，苯酚去除率上升較快，而3min后改變幅度不大。因此，選擇的反應(yīng)時(shí)間為3min。實(shí)施例3
取IOOmL苯酚濃度為600mg/L的水樣于250mL錐形瓶中，加入活性炭I. Og,置于微波爐中微波，微波功率600W，微波時(shí)間3min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，過(guò)濾，將菌株h32a2的菌懸液按1%的接種量分別接入錐形瓶中，pH為7. 5，置于搖床上恒溫振蕩培養(yǎng)24h，分別設(shè)定搖床溫度為24 V、28°C、32 V、36 V和40°C，取出后測(cè)定苯酚的去除率，如圖3。如圖3所示，溫度在32°C時(shí)，苯酚去除率達(dá)為97. 83%。在最高溫度40°C時(shí)苯酚去除率較低，僅為65. 03%。從圖中可以看出，苯酚去除率由最低溫度24°C為開(kāi)始，隨著溫度的變化曲線(xiàn)升高，苯酚去除率開(kāi)始上升，32°C達(dá)到最大。此后隨溫度的升高苯酚去除率不再上升，反而下降，到40°C時(shí)苯酚去除率降至最低。因此高效菌降解苯酚的最適宜溫度是32°C。實(shí)施例4
取IOOmL苯酚濃度為600mg/L的水樣于250mL錐形瓶中，加入活性炭I. Og,置于微波爐中微波，微波功率600W，微波時(shí)間3min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，過(guò)濾，將菌株h32a2的菌懸液 按1%的接種量分別接入錐形瓶中，置于搖床上32°C恒溫振蕩培養(yǎng)24h，調(diào)節(jié)pH值分別為5. 5,6. 5,7. 5,8. 5,9. 5，取出后測(cè)定苯酚的去除率，如圖4。如圖4所示，當(dāng)酚濃度一定，其它培養(yǎng)條件完全相同時(shí)，菌株pH在7. 5時(shí)苯酚去除率最高，達(dá)到97%以上，pH為6. 5時(shí)苯酚去除率較高，在pH為5. 5和9. 5時(shí)苯酚去除率很低，總體看來(lái)，規(guī)律與溫度類(lèi)似，苯酚去除率隨PH值變化的曲線(xiàn)呈正態(tài)分布。
權(quán)利要求
1.ー種降解廢水中苯酚的方法，其特征在于方法如下于含有苯酚的廢水中加入粒徑為0. 4 0. 7mm的活性炭，用量為I. (T25g/L，在微波功率600W下，微波處理I 5min ;然后在溫度24 40°C，將苯酚降解菌按1%的體積百分比接種于廢水中，在pH=5. 5 9. 5下，振蕩下培養(yǎng)48小吋。
2.按照權(quán)利要求I所述的降解廢水中苯酚的方法，其特征在于調(diào)節(jié)廢水中苯酚的濃度至苯酹的初始濃度為600mg/L。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的降解廢水中苯酚的方法，其特征在于所述的苯酚降解菌為假單胞菌屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降解廢水中苯酚的方法。采用的技術(shù)方案是于含有苯酚的廢水中加入粒徑為0.4～0.7mm的活性炭，用量為0.1~2.5g/L，在微波功率600W下，微波時(shí)間1~5min，對(duì)苯酚濃度為600mg/L的水樣進(jìn)行處理；然后在溫度24～40℃，將苯酚降解菌按1%的體積百分比接種于廢水中，在pH=5.5～9.5下，振蕩下培養(yǎng)48小時(shí)。本發(fā)明快速高效、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能降耗、處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染物，可生化性明顯提高，污染物去除效果好，出水水質(zhì)顯著提高。
文檔編號(hào)C02F101/34GK102730911SQ201210235928
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者包坤, 孟雪蓮, 徐成斌, 李瑤瑤, 牟安逸, 馬溪平 申請(qǐng)人:遼寧大學(xué)