專利名稱：一種降解廢水中苯胺的方法
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高鹽條件下廢水中苯胺的處理方法。
背景技術(shù)：
苯胺又被稱為阿尼林油，有強(qiáng)烈的刺激 性氣味，是ー種透明的油狀液體，呈無色或者淺黃色，苯胺微溶于水，可溶于溶劑汽油，易溶于こ醇、丙酮、こ醚、苯及四氯化碳等。苯胺與空氣或者日光接觸會變成棕色。苯胺是ー種化學(xué)性質(zhì)十分活潑的物質(zhì)，能夠發(fā)生鹵化、重氮化、こ?；约把趸€原等反應(yīng)，在與硫酸或者鹽酸反應(yīng)后，可以生成硫酸鹽或者鹽酸鹽。苯胺是芳香胺類中十分典型的一種物質(zhì)，其作為重要化工原料，主要應(yīng)用于國防、染料、橡膠、農(nóng)藥和醫(yī)藥等行業(yè)。苯胺的需求量隨著化工エ業(yè)的快速發(fā)展而明顯增加，隨之排入環(huán)境的總量也越來越大，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。同時(shí)血紅蛋白與苯胺結(jié)合可以生成高鐵血紅蛋白，而動物正是由于其與氧的結(jié)合能力不斷下降而引發(fā)中毒，長期暴露于環(huán)境中會嚴(yán)重危害人類的身心健康。由于其被證實(shí)具有致癌性、長期殘留性和生物蓄積性等特點(diǎn)，被美國列為優(yōu)先控制污染物。苯胺有機(jī)廢水不僅含有苯胺等有機(jī)污染物，還含有大量的Cl_、Na+等無機(jī)鹽離子。雖然在微生物的生長過程中這些無機(jī)鹽離子起著重要的作用，但是如果含鹽量過高，仍會對微生物產(chǎn)生毒性，從而抑制微生物的生長。目前，苯胺廢水的處理技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生物法。生物法具有無二次污染、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是廢水中苯胺降解的理想方法。但是現(xiàn)有生物法只適用于在低鹽條件下降解苯胺，而不能在高鹽條件下降解苯胺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種可在高鹽條件下具有高效降解苯胺的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種降解廢水中苯胺的方法按1% 20%的體積百分比，將對數(shù)生長期的苯胺耐鹽菌接種于廢水中，調(diào)節(jié)pH=4 9，振蕩下培養(yǎng)48小吋。上述的降解廢水中苯胺的方法首先，調(diào)節(jié)廢水中苯胺的濃度，使苯胺的初始濃度為 50 500mg/L。上述的降解廢水中苯胺的方法廢水中的鹽度大于8%。優(yōu)選的，廢水中的鹽度為8% 12%。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I.經(jīng)濟(jì)環(huán)保，現(xiàn)有物理、化學(xué)修復(fù)苯胺類化合物污染水體的技術(shù)方法，可導(dǎo)致
二次污染，危害生態(tài)系統(tǒng)且成本較高。而本發(fā)明采用生物修復(fù)技術(shù)其耗資小，不會造成二次污染，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。2.本發(fā)明通過較高濃度的苯胺馴化獲得的苯胺耐鹽菌，具有較強(qiáng)的生長、繁殖及耐苯胺適應(yīng)能力，能保證在環(huán)境中有較高的生物量。
3.本發(fā)明通過高鹽條件馴化獲得的苯胺耐鹽菌，可在較高鹽度條件下生長代謝，且能較好的降解苯胺，保證了在高鹽條件下苯胺的降解率。采用本發(fā)明的方法，耐鹽度為8-10%，當(dāng)鹽度為8%吋，對苯胺的去除率可達(dá)93. 16% ;當(dāng)鹽度為12%吋，對苯胺的去除率可達(dá)100%。


圖I是pH值對苯胺降解性能的影響。圖2是不同苯胺初始濃度下48h降解率。圖3是接種量對苯胺降解性能的影響。圖中，黒色標(biāo)記代表苯胺降解率，白色標(biāo)記代表菌株生長情況。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I 苯胺耐鹽菌的獲得 方法如下
(1)將受苯胺污染的活性污泥于溫度30°c、150r/min條件下富集培養(yǎng)48h后得富集液，將上清液梯度稀釋后涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上；
(2)耐苯胺能力馴化將富集菌液接種于含有苯胺飽和溶液的無機(jī)鹽培養(yǎng)基(硫酸銨O. 5g、磷酸ニ氫鉀O. 5g、氯化鈉O. 5g、氯化銨lg、硫酸鎂O. 632g、用蒸餾水配成1000ml)中進(jìn)行菌株的耐苯胺能力馴化，培養(yǎng)48h后將菌液轉(zhuǎn)到新鮮的液體無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，馴化過程中逐步提高苯胺濃度，從50mg/L逐步提高到500mg/L ；
(3)鹽度馴化將第(2)步驟獲得的耐苯胺馴化后的菌液進(jìn)行逐步耐鹽馴化在pH值為7. 0，溫度30°C，搖床轉(zhuǎn)速為150 r/min的條件下，在鹽度為2%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；在鹽度為4%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；在鹽度為6%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；在鹽度為8%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；在鹽度為10%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；在鹽度為12%下振蕩培養(yǎng)48h，馴化后取菌液轉(zhuǎn)移；
(4)然后，將菌液梯度稀釋后涂布，得到高鹽條件下的耐苯胺菌株，進(jìn)行菌株純化，得到對苯胺具有降解能力的苯胺耐鹽菌，選擇其中的菌株aa-2、cc-4、aa_8和bb_l進(jìn)行以下實(shí)施例。經(jīng)分析aa_2和cc_4為微球菌屬(Micrococcus sp. ), aa_8和bb_l為棒桿菌屬{Corynebacterium sp.)。菌株aa_2為革蘭氏陰性好氧菌、球狀,在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上形成橘黃色菌落，菌落呈圓形，表面光滑；菌株cc-4為革蘭氏陰性好氧菌、球狀，在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上形成橘紅色菌落，菌落呈圓形，表面光滑；菌株aa-8為革蘭氏陰性好氧菌、短桿狀，在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上形成白色菌落，菌落呈圓形，表面不光滑；菌株bb-Ι為革蘭氏陰性好氧菌、短桿狀，在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上形成淺褐色菌落，菌落呈圓形，表面光滑。
本發(fā)明中的苯胺耐鹽菌株革蘭氏染色陰性；甲基紅試驗(yàn)菌株aa-2和菌株cc_4呈陽性，菌株aa-8及菌株bb-1呈陰性；伏普試驗(yàn)陰性；菌株aa-2能夠水解淀粉，菌株aa_8、菌株bb-Ι和菌株cc-4不能水解淀粉；梓檬酸鹽試驗(yàn)菌株aa-2和cc_4呈陰性,菌株aa_8及菌株bb-Ι呈陽性；過氧化氫試驗(yàn)菌株cc-4呈陰性,菌株aa-2、菌株aa_8及菌株bb_l呈陽性；均不液化明膠；Π引哚試驗(yàn)菌株CC-4呈陰性，菌株aa-2、菌株aa_8及菌株bb_l呈陽性。本發(fā)明方法中使用的苯胺耐鹽菌，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)獲得的苯胺耐鹽菌，對其進(jìn)行本實(shí)施例第2步驟的耐苯胺能力馴化和第3步驟的逐步鹽度馴化，由此獲得的苯胺耐鹽菌都可用于本發(fā)明的方法。實(shí)施例2 pH值對苯胺降解性能的影響
方法將處于對數(shù)生長期的四株苯胺耐鹽菌株菌懸液按10% (v/v)分別接種至PH值分別為4. O、5. O、6. O、7. O 、8. O、9. O的苯胺濃度為500mg/L的苯胺無機(jī)鹽培養(yǎng)基(硫酸銨O. 5g、磷酸ニ氫鉀O. 5g、氯化鈉O. 5g、氯化銨lg、硫酸鎂O. 632g、用蒸懼水配成1000ml)中，鹽度為10%，在30°C，150 r/min條件下振蕩培養(yǎng)48h，測定48h的苯胺降解率，同時(shí)利用光電比濁法測定菌株的生長情況，降解結(jié)果如圖I。如圖I所示，四株菌株在pH值為7. O時(shí)生長最好，而且在pH值為7. O時(shí)，對苯胺的降解率達(dá)到最高，本發(fā)明的方法優(yōu)選PH值為7.0。實(shí)施例3 苯胺初始濃度對苯胺降解性能的影響
方法將處于對數(shù)生長期的四株苯胺耐鹽菌株菌懸液按10% (v/v)分別接種于苯胺初始濃度分別為50、100、200、300、400及500mg/L的苯胺無機(jī)鹽培養(yǎng)基(硫酸銨O. 5g、磷酸ニ氫鉀O. 5g、氯化鈉O. 5g、氯化銨lg、硫酸鎂O. 632g、用蒸餾水配成1000ml)中，鹽度為10%，在30°C、pH=7、150r/min條件下振蕩培養(yǎng)48h。測定48h的苯胺降解率，同時(shí)利用光電比濁法測定菌株的生長情況，降解結(jié)果如圖2。如圖2所示，菌株對苯胺的降解率隨著苯胺初始濃度的增加而降低，4株菌在苯胺濃度超過500mg/L吋，生長值均開始下降。但是4株菌當(dāng)苯胺濃度低于500mg/L時(shí)，其對苯胺的降解效率均超過了 90%，同時(shí)利用光電比濁法測定菌株的生長情況，苯胺的初始濃度為 50 500mg/L。實(shí)施例4苯胺耐鹽菌接種量對苯胺降解性能的影響
方法將處于對數(shù)生長期的四株苯胺耐鹽菌株菌懸液按1%、5%、10%、15%和20%體積分?jǐn)?shù)接種至苯胺濃度為500mg/L的苯胺無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，鹽度為10%，在30°C、pH=7、150r/min條件下振蕩培養(yǎng)48h。測定48h的苯胺降解率，同時(shí)利用光電比池法測定菌株的生長情況，降解結(jié)果如圖3。如圖3所示，隨著接種量的増加，菌株OD6tltl増大，菌株的生長狀況良好，同時(shí)苯胺的降解率也隨之増大，但當(dāng)接種量超過10%吋，菌株0D_和降解率變化均不明顯，因此本發(fā)明的方法優(yōu)選最佳接種量為10%。對比例
以兩個(gè)相同的SBR反應(yīng)裝置組成菌株實(shí)驗(yàn)組和對照組，分別調(diào)節(jié)廢水的濃度至苯胺初始濃度為200、300和500mg/L，pH值為7，鹽度為4%、8%和12%，將處于對數(shù)生長期的4株苯胺耐鹽菌株所混合的菌液按10% (v/v)接種量接種于實(shí)驗(yàn)組的廢水中，在30°C、pH=7、曝氣48h (曝氣速率為120L/min)，48h后測定實(shí)驗(yàn)組和對照組的苯胺降解率。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知當(dāng)進(jìn)水苯胺濃度為500mg/L，鹽度為4%時(shí)，含有苯胺耐鹽菌的反應(yīng)器對苯胺的去除率可達(dá)87. 35%，對照系統(tǒng)僅為20. 47% ;當(dāng)進(jìn)水苯胺濃度為300mg/L，鹽度為8%時(shí)，含有苯胺耐鹽菌的反應(yīng)器對苯胺的去除率可達(dá)93. 16%，對照系統(tǒng)僅為34. 81% ；當(dāng)進(jìn)水苯胺濃度為200mg/L，鹽度為12%時(shí)，含有苯胺耐鹽菌的反應(yīng)器對苯胺的去除率可達(dá)100%，對照系統(tǒng)僅為39. 29%。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，利用苯胺耐 鹽菌對高鹽條件下廢水中苯胺具有較好的處理效果。
權(quán)利要求
1.ー種降解廢水中苯胺的方法，其特征在于方法如下按1% 20%的體積百分比，將對數(shù)生長期的苯胺耐鹽菌接種于廢水中，調(diào)節(jié)pH=4 9，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胺的方法，其特征在于調(diào)節(jié)廢水中苯胺的濃度，使苯胺的初始濃度為50 500mg/L。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的降解廢水中苯胺的方法，其特征在于廢水中的鹽度大于8%。
4.按照權(quán)利要求3所述的降解廢水中苯胺的方法，其特征在于廢水中的鹽度為8% 12%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降解廢水中苯胺的方法。采用的技術(shù)方案是按1%～20%的體積百分比，將對數(shù)生長期的苯胺耐鹽菌接種于含有苯胺的廢水中，調(diào)節(jié)pH=4～9、振蕩下培養(yǎng)48小時(shí)。采用本發(fā)明的方法可在高鹽條件下有效降解苯胺，彌補(bǔ)了高鹽抑制菌株生長代謝和苯胺降解能力的不足之處，提高了高鹽條件下菌株對苯胺的降解能力，為高鹽條件下苯胺的治理提供技術(shù)支撐。
文檔編號C02F101/38GK102730842SQ201210235929
公開日2012年10月17日 申請日期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 申請人:遼寧大學(xué)