技术：含酚废水处理研究

技术技术||含酚废水处理含酚废水处理研究研究1、引言、引言苯酚(phenol)作为一种原生质毒物，对环境造成严重污染，长期饮用被苯酚污染的饮用水或食物，对人类的健康将造成极大的危害，苯酚对人体皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能，吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。因此，美国环保署把苯酚列入129种优先污染物和65种有毒污染物之列，中国也将苯酚列入环境优先处理的污染物“黑名单”之中(Bashaetal，2010)。国内外苯酚主要的生产方式为氯苯水解法、苯磺酸钠碱熔法、异丙苯氧化法等，为了提高苯酚产量，常在生产过程中加入无机盐催化剂，并进行pH调节，此过程会使得体系中盐度增大，后期废水中不仅含有苯酚等有机污染物，也含有大量的盐分(Ca2+、Mg2+、Cl-、Na+)使废水难以处理。目前含酚废水处理手段主要有两大类，即生物处理法和物理处理法。由于生物处理法具有操作较简单、成本低廉、处理效果好、所需要的环境条件比较温和、对环境造成的二次污染很小等优点，已被广泛用于苯酚废水的处理之中。目前国内外学者在苯酚废水处理方面做了大量的研究，并筛选出多种具有良好苯酚降解效果的苯酚降解菌，但是这些菌耐盐能力弱，当酚类废水中盐度超过一定浓度，其生长以及降解苯酚的效果会受到严重影响。利用耐盐高效苯酚降解菌株对苯酚进行降解，不仅可以有效的降解废水中的苯酚，也解决了一般菌株在高盐条件下难以降解苯酚的难点。另外，对微生物苯酚降解效果产生影响的因素较多，传统的单因素实验难以区分各个因素之间的主次,所以寻求耐盐高效苯酚降解菌及其最佳降解条件具有重要意义。本实验通过筛选、分离、驯化得到在高盐条件下以苯酚为唯一碳源能源的苯酚降解菌，经耐盐和苯酚降解能力测定，得到耐盐高效苯酚降解菌zhtI。对耐盐高效苯酚降解菌zhtI菌落形态、菌体特征、生理生化反应、16SrRNA序列分析确定菌株的种属，利用响应面法(RSM)进行优化处理从而提高苯酚降解菌zhtI的降解效率，并对耐盐高效苯酚降解菌zhtI进行降酚动力学研究，研究结果将为生物法处理苯酚废水提供新的技术思路。2、材料与方法、材料与方法2.12.1样品来源及耐盐高效苯酚降解菌的分离与纯化样品来源及耐盐高效苯酚降解菌的分离与纯化通过逐渐提高苯酚浓度的驯化方法，将水样样品按2%的接种量接种于以100mg·L-1苯酚为唯一碳源，盐度2%的无机盐培养基中;温度30℃、摇床转速200r·min-1，好氧培养2d后，以2%接种量转接至苯酚浓度为200mg·L-1，盐度2%的无机盐培养基中，继续培养，直到苯酚浓度达到1000mg·L-1;然后进行平板涂布，将培养皿放于30℃恒温培养箱中培养72h，挑取单菌落，转接至苯酚浓度1000mg·L-1，盐度2%的无机盐培养基中;经反复平板涂布，最后筛选出具有耐盐高效苯酚降解能力的菌株，保存在盐度2%，苯酚浓度为100mg·L-1的LB固体培养基上。2.22.2培养基培养基富集培养基(LB培养基)：蛋白胨10g·L-1，酵母膏5g·L-1，盐度2%，pH值7.0，121℃下灭菌20min，备用(LB固体培养基需加入18%琼脂粉)。无机盐培养基(MS培养基)：KH2PO41g·L-1，NaCl0.1g·L-1，(NH4)2SO40.04g·L-1，MnSO4.H2O0.01g·L-1，NaH2PO40.4g·L-1，MgSO4.7H2O0.1g·L-1，Fe2(SO4)3.H2O0.01g·L-1，NaMo4.2H2O0.01g·L-1，加水定容至1000mL，121℃下灭菌20min，备用。2.32.3实验方法实验方法2.3.12.3.1菌体细胞浓度测定菌体细胞浓度测定用分光光度计，测定光密度(OD值)设定为600nm，进行菌体浓度测定。2.3.22.3.2苯酚浓度的测定苯酚浓度的测定运用4-氨基安替比林法测定苯酚的含量(潘杰等，2015)。2.3.32.3.3形态特征鉴定形态特征鉴定用肉眼观察菌落的形状、大小、颜色、边缘特点、透明度、粘稠度、湿润度以及是否隆起。通过染色剂对降解菌进行染色(革兰氏染色、芽孢染色、鞭毛染色、荚膜染色等)，在高倍显微镜下观察染色结果，并用扫描电镜观察菌体表面形态。2.3.42.3.4生理生化特性的测定生理生化特性的测定按照《伯杰氏细菌鉴定手册》(Garrity，1974)进行甲基红实验、过氧化氢酶实验、吲哚实验、淀粉水解实验、硝酸盐还原实验、乳糖氧化发酵、明胶液化实验、VP实验、精氨酸双水解途径检测。2.3.516SrDNA2.3.516SrDNA序列分析序列分析扩增通用引物：27F5′-AGACTTTGATCCTGGCTCAG-3′，1492R5′-ACGGTTACCTGTTACGACTT-3′扩增体系设计：模板DNA液1