CN107142209B - 一种含酚废水生物降解液 - Google Patents

一种含酚废水生物降解液 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种含酚废水生物降解液，包括：FD‑1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；所述FD‑1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD‑1(Candida sp.FD‑1)，所述假丝酵母FD‑1的保藏号为CCTCCNO:M 2014180；所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。本申请实施例通过FD‑1假丝酵母降酚菌对含酚废水中的苯酚进行高效降解；同时，利用纤维素分解菌液具有良好的催化功能，即降解水体中的大部分多环芳烃吸附或渗透进的浮性固体，使多环芳烃直接暴露在水体中；使得纤维素分解菌液与FD‑1假丝酵母降酚菌液相互作用，提高降解酚类的效率。另外，可扩大降解酚类的范围，使其不仅可以降解苯酚，还可以降解其它环结构的有害物质。

Description

一种含酚废水生物降解液
技术领域
本申请涉及工业废水处理技术领域，特别涉及一种含酚废水生物降解液。
背景技术
含酚废水主要是指炼焦、炼油、造纸、塑料、陶瓷、纺织等工业产生的酚类有机污染物废水。苯酚和其衍生物属于芳香族(Aromatic)化合物，是一种原生质毒物，对生物体具有毒害作用，而且很难被降解。酚类物质已被美国国家环保局列为129种优先控制污染物黑名单当中的一种。因酚之毒性威胁于水生生物生长与繁殖，污染饮用之水源，对水体可造成严重污染，酚水在我国的水污染控制中已被列为需重点解决有害废水之一。
当前，对于含酚类污水的处理方法主要可分为三大类：物理方法、化学方法和生物方法。与物化方法相比，生物方法不但更经济、高效、处理量较大，更优越的是没有二次污染，还实现了无害化，有着广泛的应用前景。
目前采用多种微生物对酚类进行降解，其中包括假丝酵母菌。但是在工业废水中酚类环烃物质多种多样，其中多环芳烃就会妨碍假丝酵母菌的降解功能，从而降低假丝酵母菌的降解效率。
发明内容
本申请的目的在于提供一种含酚废水生物降解液，以解决假丝酵母菌降解酚类效率低的问题。
根据本申请的实施例，提供了一种含酚废水生物降解液，包括：FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；
所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCCNO:M2014180；
所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。
可选地，所述含酚废水生物降解液包括：82-87重量份的FD-1假丝酵母降酚菌液和13-18重量份的纤维素分解菌液。
可选地，所述FD-1假丝酵母降酚菌液还包括：0.7-1.1重量份的蛋白胨、0.85-1.9重量份的琼脂、0.6-1.2重量份的氯化钠、0.3-0.6重量份的酵母和95-97重量份的纯水。
可选地，所述纤维素分解菌液还包括：1重量份的淀粉、13重量份的纯水、0.06-0.12重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.05-0.1重量份的季戊四醇、0.05-0.1重量份的皂素和0.15重量份的酵母粉。
可选地，所述含酚废水生物降解液的适用温度为10℃-37.5℃，适用pH为5.0-7.5。
可选地，所述含酚废水生物降解液与含酚废水的重量比为(0.8-1.5)：1000。
由以上技术方案可知，本申请的实施例提供了一种含酚废水生物降解液，包括：FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCCNO:M 2014180；所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。本申请实施例通过FD-1假丝酵母降酚菌对含酚废水中的苯酚进行高效降解；同时，利用纤维素分解菌液具有良好的催化功能，即降解水体中的大部分多环芳烃吸附或渗透进的浮性固体，使多环芳烃直接暴露在水体中；使得纤维素分解菌液与FD-1假丝酵母降酚菌液相互作用，提高降解酚类的效率。另外，可扩大降解酚类的范围，使其不仅可以降解苯酚，还可以降解其它环结构的有害物质。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为苯酚浓度500mg/L时苯酚剩余率随时间变化图；
图2为苯酚浓度1000mg/L时苯酚剩余率随时间变化图；
图3为苯酚浓度1500mg/L时苯酚剩余率随时间变化图。
具体实施方式
本申请的实施例提供了一种含酚废水生物降解液，包括：FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；
所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCCNO:M2014180；
所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。
FD-1假丝酵母(保藏号CCTCCNO:M 2014180)是从含酚废水处理池污泥中驯化分离得到一株以苯酚为唯一碳源的菌株。
从无机盐培养基中取出的经过高浓度苯酚驯化的菌液，苯酚是其唯一碳源。加入到苯酚溶液后，经过一定时间的调整期，进入到对数生长期，降解苯酚溶液的初始浓度越大，菌的适应时间也越长，降解所需的时间也呈正相关；苯酚的降解速率在菌的对数生长期达到最大；菌的生长达到稳定期后，苯酚随之被降解完全。
参阅图1至图3，从图1可以看出，在12h时FD-1假丝酵母对500mg/L苯酚溶液降解率达到99.9％。从图2可以看出，在26h时FD-1假丝酵母对1000mg/L苯酚溶液降解率达到99.8％。从图3可以看出，在29.5h时FD-1假丝酵母对1500mg/L苯酚溶液降解率达到99.8％。
表1
集水池取样原废水 FD-1降酚后(自然环境) FD-1降酚后(室内)
pH值 9.19 8.52 8.11
氨氮 485.11 267 579.95
硫化物 244.71 71.3 106.96
挥发酚 426.62 8.42 60.5
总磷 1.21 1.63 2.43
COD 4961.28 1860.48 1488.38
含油 9.17
表1是庆华集团使用FD-1假丝酵母降酚菌液前后对比结果，其中自然环境是指自然环境下实用(FD-1假丝酵母降酚菌液/废水比1:100)流动状态。室内是指室内比对样采用(FD-1假丝酵母降酚菌液/废水比1:10)循环状态；从表1中可以看出，使用FD-1假丝酵母降酚菌液后无论是自然环境还是室内，与使用前相比挥发酚的含量急剧下降，说明FD-1假丝酵母对苯酚有显著降解效果。
工业废水成分复杂，苯酚只是其中之一，还有很多难以降解的顽固分子，比如多环芳烃(PAHs)。
多环芳烃(PAHs)是水环境中一种普遍存在的持久性有机污染物，在工业废水、城市污水和地表水中都能检测到它的存在。部分PAHs组分能够和生物体的DNA反应，具有强的“三致”效应，美国环保署(US EPA)的优先控制污染物中多环芳烃类有16种。水体中的PAHs主要来自城市生活污水和工业废水排放、地表径流、土壤淋溶、石油的泄漏及长距离的大气传输造成的颗粒物的干湿沉降。由于PAHs具有低溶解性和憎水性，会强烈地分配到非水相中，吸附于颗粒物上，这样水体中PAHs极易聚集到积物中，沉积物成了PAHs的蓄积库。沉积物中的PAHs会通过食物链的逐级传递或从沉积物向水体释放从而影响周围生态环境或危害人类健康。
多环芳烃最初是通过大气或者水体进入整个生态环境中，水、水体悬浮物和沉积物是多环芳烃聚集的主要场所之一，城市污水，水江河和湖海都存在多环芳烃。水体中的多环芳烃可能呈现三种状态，即吸附浮性固体上，溶解于水中，或呈乳化状态。进入环境以后，多环芳烃难以通过降解而形成长期积累，也可通过食物链富集浓缩，在浮游生物体内可富集。由于城市工业生产和生活的需要，城市污水不同程度地受到多环芳烃染。
纤维素分解菌液具有良好的催化功能，与FD-1假丝酵母降酚菌液相互作用，可扩大降解范围并提高降解效率。采用本申请提供的含酚废水生物降解液无异味，无污染，安全可靠；效果好，成本低，且具有很强的持续效果。
由以上技术方案可知，本申请的实施例提供了一种含酚废水生物降解液，包括：FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCCNO:M 2014180；所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。本申请实施例通过FD-1假丝酵母降酚菌对含酚废水中的苯酚进行高效降解；同时，利用纤维素分解菌液具有良好的催化功能，即降解水体中的大部分多环芳烃吸附或渗透进的浮性固体，使多环芳烃直接暴露在水体中；使得纤维素分解菌液与FD-1假丝酵母降酚菌液相互作用，提高降解酚类的效率。另外，可扩大降解酚类的范围，使其不仅可以降解苯酚，还可以降解其它环结构的有害物质。
可选地，所述含酚废水生物降解液包括：82-87重量份的FD-1假丝酵母降酚菌液和13-18重量份的纤维素分解菌液。
可选地，所述含酚废水生物降解液包括：85重量份的FD-1假丝酵母降酚菌液和15重量份的纤维素分解菌液。
将制备好的FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液，按照85:15重量比均匀混合。摇床培养条件为35℃，200rpm，培养6-9h，制成含酚废水生物降解液。将培养好的含酚废水生物降解液在超净工作台中倒入50mL的离心管中，在4℃转速6000rpm时，离心15min；离心结束后，在无菌操作台中将上清倒掉，用650mL灭菌过的蒸馏水，将沉淀的菌种吹打均匀。向离心后的含酚废水生物降解液注入50mL 0#柴油，均匀混合，常温静置24h，制成混合液。样品A是50mL的混合液，样品B样品C和样品D分别是向100mL的0#柴油中分别加入20mL、10mL和5mL的混合液，样品E是100mL的0#柴油。
表2
样品 多环芳烃(％) 苯胺点(℃)
A 1.8 81.3
B 1.6 77.3
C 1.7 77.6
D 1.6 77.7
E 8.1 77.1
表2是不同样品的石化检测记录结果。从表2中我们可以看出，样品E的多环芳烃含量明显高于其他样品，说明本申请的含酚废水生物降解液可以降解多环芳烃，说明纤维素分解菌液具有良好的催化功能，与FD-1假丝酵母降酚菌液相互作用，可扩大降解范围，不仅可以降解苯酚，还可以降解多环芳烃。
可选地，所述FD-1假丝酵母降酚菌液还包括：0.7-1.1重量份的蛋白胨、0.85-1.9重量份的琼脂、0.6-1.2重量份的氯化钠、0.3-0.6重量份的酵母和95-97重量份的纯水。
可选地，所述FD-1假丝酵母降酚菌液的制备方法包括：
一、培养基制备
(a)LB液体培养基
Figure BDA0001336194790000051
(b)LB固体培养基
Figure BDA0001336194790000052
二、培育与制备：
(1)从-20℃(常年保存需在-80℃为宜)的冰箱取出实验室事先保存菌种微量，先在无菌操作台中接种至LB平板，然后移至恒温培养箱中培养大约12h(需要先正置培养1h，然后倒置)，温度为35℃；
(2)待长出单菌落后，在无菌操作台中挑取单菌落，放至加有800uL LB液体培养基的EP管中，然后摇床培养，培养条件为35℃，200rpm，培养6-9h；
(3)等到菌液浑浊后，再将菌液加入到含40ml LB液体培养基的锥形瓶中，摇床培养，条件同上；
(4)最后用1000mL LB液体培养基扩大培养热带假丝酵母，培养6-9h，实时测定菌液的OD600值，当OD600＝0.8-1.2即可。
(5)放大生产。
可选地，所述纤维素分解菌液还包括：1重量份的淀粉、13重量份的纯水、0.06-0.12重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.05-0.1重量份的季戊四醇、0.05-0.1重量份的皂素和0.15重量份的酵母粉。
可选地，所述纤维素分解菌液制备方法为：淀粉1Kg加纯水13Kg，搅拌加温至88℃，降温至35℃，加酵母粉0.15Kg，保持35℃充分搅拌，静置15-20小时，加纤维素分解菌液150ml，慢速搅拌6小时，加入十二烷基苯磺酸钠0.06-0.12Kg、季戊四醇0.05-0.1Kg、皂素0.05-0.1Kg，搅拌至充分溶解。
可选地，所述含酚废水生物降解液的适用温度为10℃-37.5℃，适用pH为5.0-7.5。此温度和pH范围内含酚废水生物降解液的降解效果较好。而且含酚废水生物降解液能够耐高盐，其最高耐盐度可达到5％，远高出海水的平均盐度(3.5％)。含酚废水生物降解液对于酸碱度、盐度、温度等，适应范围很宽。
可选地，所述含酚废水生物降解液与含酚废水的重量比为(0.8-1.5)：1000。此含酚废水生物降解液与含酚废水的重量比含酚废水生物降解液的降解效果较好。
由以上技术方案可知，本申请的实施例提供了一种含酚废水生物降解液，包括：FD-1假丝酵母降酚菌液和纤维素分解菌液；所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCCNO:M 2014180；所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌。本申请实施例通过FD-1假丝酵母降酚菌对含酚废水中的苯酚进行高效降解；同时，利用纤维素分解菌液具有良好的催化功能，即降解水体中的大部分多环芳烃吸附或渗透进的浮性固体，使多环芳烃直接暴露在水体中；使得纤维素分解菌液与FD-1假丝酵母降酚菌液相互作用，提高降解酚类的效率。另外，可扩大降解酚类的范围，使其不仅可以降解苯酚，还可以降解其它环结构的有害物质。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种含酚废水生物降解液，其特征在于，包括：82-87重量份的FD-1假丝酵母降酚菌液和13-18重量份的纤维素分解菌液；
所述FD-1假丝酵母降酚菌液包括假丝酵母FD-1(Candida sp.FD-1)，所述假丝酵母FD-1在国家专利局指定的保藏单位保藏，保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2014年5月4日，保藏地点：中国武汉武汉大学，保藏号CCTCC NO:M 2014180；
所述纤维素分解菌液包括纤维素分解菌；
所述FD-1假丝酵母降酚菌液还包括：0.7-1.1重量份的蛋白胨、0.85-1.9重量份的琼脂、0.6-1.2重量份的氯化钠、0.3-0.6重量份的酵母和95-97重量份的纯水；
所述纤维素分解菌液还包括：1重量份的淀粉、13重量份的纯水、0.06-0.12重量份的十二烷基苯磺酸钠、0.05-0.1重量份的季戊四醇、0.05-0.1重量份的皂素和0.15重量份的酵母粉。
2.根据权利要求1所述的含酚废水生物降解液，其特征在于，所述含酚废水生物降解液的适用温度为10℃-37.5℃，适用pH为5.0-7.5。
3.根据权利要求1所述的含酚废水生物降解液，其特征在于，所述含酚废水生物降解液与含酚废水的重量比为(0.8-1.5)：1000。
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