专利名称：一种降解废水中苯胺的方法
技术领域：
本发明涉及ー种水处理方法，具体地涉及ー种针对高盐条件下废水中苯胺的处理方法。
背景技术：
苯胺又被称为阿尼林油，有強烈的刺激 性气味，是ー种透明的油状液体，呈无色或者浅黄色，苯胺微溶于水，可溶于溶剂汽油，易溶于こ醇、丙酮、こ醚、苯及四氯化碳等。苯胺与空气或者日光接触会变成棕色。苯胺是ー种化学性质十分活泼的物质，能够发生卤化、重氮化、こ酰化以及氧化还原等反应，在与硫酸或者盐酸反应后，可以生成硫酸盐或者盐酸盐。苯胺是芳香胺类中十分典型的一种物质，其作为重要化工原料，主要应用于国防、染料、橡胶、农药和医药等行业。苯胺的需求量随着化工エ业的快速发展而明显增加，随之排入环境的总量也越来越大，对环境造成严重污染。同时血红蛋白与苯胺结合可以生成高铁血红蛋白，而动物正是由于其与氧的结合能力不断下降而引发中毒，长期暴露于环境中会严重危害人类的身心健康。由于其被证实具有致癌性、长期残留性和生物蓄积性等特点，被美国列为优先控制污染物。苯胺有机废水不仅含有苯胺等有机污染物，还含有大量的Cl_、Na+等无机盐离子。虽然在微生物的生长过程中这些无机盐离子起着重要的作用，但是如果含盐量过高，仍会对微生物产生毒性，从而抑制微生物的生长。目前，苯胺废水的处理技术主要有物理法、化学法和生物法。生物法具有无二次污染、费用低等优点，是废水中苯胺降解的理想方法。但是现有生物法只适用于在低盐条件下降解苯胺，而不能在高盐条件下降解苯胺。
发明内容
本发明的目的是提供ー种可在高盐条件下具有高效降解苯胺的方法。本发明采用的技术方案是ー种降解废水中苯胺的方法按1% 20%的体积百分比，将对数生长期的苯胺耐盐菌接种于废水中，调节pH=4 9，振荡下培养48小吋。上述的降解废水中苯胺的方法首先，调节废水中苯胺的浓度，使苯胺的初始浓度为 50 500mg/L。上述的降解废水中苯胺的方法废水中的盐度大于8%。优选的，废水中的盐度为8% 12%。本发明具有如下优点
I.经济环保，现有物理、化学修复苯胺类化合物污染水体的技术方法，可导致
二次污染，危害生态系统且成本较高。而本发明采用生物修复技术其耗资小，不会造成二次污染，具有良好的社会、经济和生态效益。2.本发明通过较高浓度的苯胺驯化获得的苯胺耐盐菌，具有较强的生长、繁殖及耐苯胺适应能力，能保证在环境中有较高的生物量。
3.本发明通过高盐条件驯化获得的苯胺耐盐菌，可在较高盐度条件下生长代谢，且能较好的降解苯胺，保证了在高盐条件下苯胺的降解率。采用本发明的方法，耐盐度为8-10%，当盐度为8%吋，对苯胺的去除率可达93. 16% ;当盐度为12%吋，对苯胺的去除率可达100%。
图I是pH值对苯胺降解性能的影响。图2是不同苯胺初始浓度下48h降解率。图3是接种量对苯胺降解性能的影响。图中，黒色标记代表苯胺降解率，白色标记代表菌株生长情況。
具体实施例方式实施例I 苯胺耐盐菌的获得 方法如下
(1)将受苯胺污染的活性污泥于温度30°c、150r/min条件下富集培养48h后得富集液，将上清液梯度稀释后涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基上；
(2)耐苯胺能力驯化将富集菌液接种于含有苯胺饱和溶液的无机盐培养基(硫酸铵O. 5g、磷酸ニ氢钾O. 5g、氯化钠O. 5g、氯化铵lg、硫酸镁O. 632g、用蒸馏水配成1000ml)中进行菌株的耐苯胺能力驯化，培养48h后将菌液转到新鮮的液体无机盐培养基中，驯化过程中逐步提高苯胺浓度，从50mg/L逐步提高到500mg/L ；
(3)盐度驯化将第(2)步骤获得的耐苯胺驯化后的菌液进行逐步耐盐驯化在pH值为7. 0，温度30°C，摇床转速为150 r/min的条件下，在盐度为2%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；在盐度为4%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；在盐度为6%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；在盐度为8%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；在盐度为10%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；在盐度为12%下振荡培养48h，驯化后取菌液转移；
(4)然后，将菌液梯度稀释后涂布，得到高盐条件下的耐苯胺菌株，进行菌株纯化，得到对苯胺具有降解能力的苯胺耐盐菌，选择其中的菌株aa-2、cc-4、aa_8和bb_l进行以下实施例。经分析aa_2和cc_4为微球菌属(Micrococcus sp. ), aa_8和bb_l为棒杆菌属{Corynebacterium sp.)。菌株aa_2为革兰氏阴性好氧菌、球状,在牛肉膏蛋白胨固体培养基上形成橘黄色菌落，菌落呈圆形，表面光滑；菌株cc-4为革兰氏阴性好氧菌、球状，在牛肉膏蛋白胨固体培养基上形成橘红色菌落，菌落呈圆形，表面光滑；菌株aa-8为革兰氏阴性好氧菌、短杆状，在牛肉膏蛋白胨固体培养基上形成白色菌落，菌落呈圆形，表面不光滑；菌株bb-Ι为革兰氏阴性好氧菌、短杆状，在牛肉膏蛋白胨固体培养基上形成浅褐色菌落，菌落呈圆形，表面光滑。
本发明中的苯胺耐盐菌株革兰氏染色阴性；甲基红试验菌株aa-2和菌株cc_4呈阳性，菌株aa-8及菌株bb-1呈阴性；伏普试验阴性；菌株aa-2能够水解淀粉，菌株aa_8、菌株bb-Ι和菌株cc-4不能水解淀粉；梓檬酸盐试验菌株aa-2和cc_4呈阴性,菌株aa_8及菌株bb-Ι呈阳性；过氧化氢试验菌株cc-4呈阴性,菌株aa-2、菌株aa_8及菌株bb_l呈阳性；均不液化明胶；Π引哚试验菌株CC-4呈阴性，菌株aa-2、菌株aa_8及菌株bb_l呈阳性。本发明方法中使用的苯胺耐盐菌，其获得并不限于本实施例的方法，也可以采用现有技术中已经获得的苯胺耐盐菌，对其进行本实施例第2步骤的耐苯胺能力驯化和第3步骤的逐步盐度驯化，由此获得的苯胺耐盐菌都可用于本发明的方法。实施例2 pH值对苯胺降解性能的影响
方法将处于对数生长期的四株苯胺耐盐菌株菌悬液按10% (v/v)分别接种至PH值分别为4. O、5. O、6. O、7. O 、8. O、9. O的苯胺浓度为500mg/L的苯胺无机盐培养基(硫酸铵O. 5g、磷酸ニ氢钾O. 5g、氯化钠O. 5g、氯化铵lg、硫酸镁O. 632g、用蒸懼水配成1000ml)中，盐度为10%，在30°C，150 r/min条件下振荡培养48h，测定48h的苯胺降解率，同时利用光电比浊法测定菌株的生长情况，降解结果如图I。如图I所示，四株菌株在pH值为7. O时生长最好，而且在pH值为7. O时，对苯胺的降解率达到最高，本发明的方法优选PH值为7.0。实施例3 苯胺初始浓度对苯胺降解性能的影响
方法将处于对数生长期的四株苯胺耐盐菌株菌悬液按10% (v/v)分别接种于苯胺初始浓度分别为50、100、200、300、400及500mg/L的苯胺无机盐培养基(硫酸铵O. 5g、磷酸ニ氢钾O. 5g、氯化钠O. 5g、氯化铵lg、硫酸镁O. 632g、用蒸馏水配成1000ml)中，盐度为10%，在30°C、pH=7、150r/min条件下振荡培养48h。测定48h的苯胺降解率，同时利用光电比浊法测定菌株的生长情況，降解结果如图2。如图2所示，菌株对苯胺的降解率随着苯胺初始浓度的增加而降低，4株菌在苯胺浓度超过500mg/L吋，生长值均开始下降。但是4株菌当苯胺浓度低于500mg/L时，其对苯胺的降解效率均超过了 90%，同时利用光电比浊法测定菌株的生长情况，苯胺的初始浓度为 50 500mg/L。实施例4苯胺耐盐菌接种量对苯胺降解性能的影响
方法将处于对数生长期的四株苯胺耐盐菌株菌悬液按1%、5%、10%、15%和20%体积分数接种至苯胺浓度为500mg/L的苯胺无机盐培养基中，盐度为10%，在30°C、pH=7、150r/min条件下振荡培养48h。测定48h的苯胺降解率，同时利用光电比池法测定菌株的生长情况，降解结果如图3。如图3所示，随着接种量的増加，菌株OD6tltl増大，菌株的生长状况良好，同时苯胺的降解率也随之増大，但当接种量超过10%吋，菌株0D_和降解率变化均不明显，因此本发明的方法优选最佳接种量为10%。对比例
以两个相同的SBR反应装置组成菌株实验组和对照组，分别调节废水的浓度至苯胺初始浓度为200、300和500mg/L，pH值为7，盐度为4%、8%和12%，将处于对数生长期的4株苯胺耐盐菌株所混合的菌液按10% (v/v)接种量接种于实验组的废水中，在30°C、pH=7、曝气48h (曝气速率为120L/min)，48h后測定实验组和对照组的苯胺降解率。由实验结果可知当进水苯胺浓度为500mg/L，盐度为4%时，含有苯胺耐盐菌的反应器对苯胺的去除率可达87. 35%，对照系统仅为20. 47% ;当进水苯胺浓度为300mg/L，盐度为8%时，含有苯胺耐盐菌的反应器对苯胺的去除率可达93. 16%，对照系统仅为34. 81% ；当进水苯胺浓度为200mg/L，盐度为12%时，含有苯胺耐盐菌的反应器对苯胺的去除率可达100%，对照系统仅为39. 29%。因此，在实际应用中，利用苯胺耐 盐菌对高盐条件下废水中苯胺具有较好的处理效果。
权利要求
1.ー种降解废水中苯胺的方法，其特征在于方法如下按1% 20%的体积百分比，将对数生长期的苯胺耐盐菌接种于废水中，调节pH=4 9，振荡下培养48小吋。
2.按照权利要求I所述的降解废水中苯胺的方法，其特征在于调节废水中苯胺的浓度，使苯胺的初始浓度为50 500mg/L。
3.按照权利要求I或2所述的降解废水中苯胺的方法，其特征在于废水中的盐度大于8%。
4.按照权利要求3所述的降解废水中苯胺的方法，其特征在于废水中的盐度为8% 12%。
全文摘要
本发明涉及一种降解废水中苯胺的方法。采用的技术方案是按1%～20%的体积百分比，将对数生长期的苯胺耐盐菌接种于含有苯胺的废水中，调节pH=4～9、振荡下培养48小时。采用本发明的方法可在高盐条件下有效降解苯胺，弥补了高盐抑制菌株生长代谢和苯胺降解能力的不足之处，提高了高盐条件下菌株对苯胺的降解能力，为高盐条件下苯胺的治理提供技术支撑。
文档编号C02F101/38GK102730842SQ201210235929
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者包坤, 孟雪莲, 徐成斌, 李瑶瑶, 牟安逸, 马溪平 申请人:辽宁大学