申请日2012.03.27
公开(公告)日2012.07.18
IPC分类号C02F101/34; C02F3/34
摘要
本发明涉及一种降解煤化工废水中苯酚的方法，尤其是涉及一种利用驯化后的枯草芽孢杆菌降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：a.种子制备、b.降解菌的驯化、c.单菌落的分离、d.降解苯酚种子扩大培养、e.苯酚降解菌的选择、f.将上述步骤e选出的苯酚降解菌，经扩大培养后，按1~5%的接种量接入煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h，即可降解煤化工废水中的苯酚;与现有技术相比，本方法能够完全降解煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程所产生的废水中的苯酚，同时不会对环境造成二次污染，且工艺独特。
权利要求书
1.一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a.种子制备：从枯草芽孢杆菌保存管中挑取一环接入富集培养基中，菌株经活化和扩大培养后，按质量百分比为1~5%的接种量接种于富集培养基中，在温度为20~40℃下好氧培养24~72h，可得用于驯化的降解菌;
b.降解菌的驯化：取上述步骤a制得的种子按质量百分比1~5%的接种量接入含100mg/L苯酚的基础选择培养基中，在温度为20~40℃，搅拌速率为100~130r/min下好氧培养24~72h后，取培养后的培养液按质量百分比1~5%的接种量再接种于含200mg/L苯酚的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h，以此类推，即取前一步骤培养后的培养液按质量百分比1~5%的接种量接种于苯酚含量比前一步骤高100mg/L的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h，最后一次是取前一步骤接种培养后的培养液，按质量百分比1~5%的接种量接种于含1000mg/L苯酚的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h;
c.单菌落的分离：选择上述步骤b浊度最大的培养液，稀释后涂布于含300mg/L苯酚的基础选择固体培养基琼脂平板，在温度为20~40℃下培养24~72h，长出的单菌落在平板上划线纯化2次，得到形态不同的单菌落菌株;
d.降解苯酚种子扩大培养：取上述步骤c制得的不同形态单菌落菌株，分别接入到含300mg/L苯酚的富集培养基中，在温度为20~40℃，搅拌速率为100~130r/min下好氧培养24~72h，可得用于降解苯酚的种子;
e.苯酚降解菌的选择：将上述步骤d制得的降解苯酚的种子，按质量百分比1~5%的接种量分别接入添加0、100、200、……、900、1000mg/L苯酚的煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h后对苯酚浓度进行测定，选出使含量为0～200mg/L煤化工废水中的苯酚能完全降解的菌株;
f.将上述步骤e选出的苯酚降解菌，接入富集培养基经扩大培养后，按质量百分比1~5%的接种量接入煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h，即可降解煤化工废水中的苯酚。
2.如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述富集培养基，基础选择培养基，基础选择固体培养基制备方法分别是：
1)富集培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基：蛋白胨5.0g，牛肉浸出汁3.0g，NaCl 5.0g，MnSO4·H2O 0.01g，水1000mL;
2)基础选择培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得基础选择培养基：K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.5g，NaCl 0.2g，NH4NO3 1.0g，MgSO4 0.2g，CaCl2 0.2g，MnSO4·H2O 0.01g，水1000mL;
3)基础选择固体培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得基础选择培养基：K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.5g，NaCl 0.2g，NH4NO3 1.0g，MgSO4 0.2g，CaCl2 0.2g，MnSO4·H2O 0.01g，琼脂20g，水1000mL;
如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述步骤b的含100、200、……、900、1000mg/L苯酚的基础选择培养基是由基础选择培养基1000mL分别和100、200、……、900、1000mg苯酚混合而成。
3.如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述步骤c的含300mg/L苯酚的基础选择固体培养基是由基础选择培养基1000mL、苯酚300mg和琼脂20g混合而成。
4.如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述步骤d的含300mg/L苯酚的富集培养基是由富集培养基1000mL和苯酚300mg混合而成。
5.如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述步骤e的含0、100、200、……、900、1000mg/L苯酚的煤化工废水的制备是按照每1000mL煤化工废水中分别加入0、100、200、……、900、1000mg苯酚混合而成。
6.如权利要求1所述的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：所述煤化工废水是源自煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程产生的废水，其苯酚含量为20~160mg/L。
说明书
一种降解煤化工废水中苯酚的方法
技术领域
本发明涉及一种降解煤化工废水中苯酚的方法，尤其是涉及一种利用驯化后的枯草芽孢杆菌降解煤化工废水中苯酚的方法。
背景技术
在全球对替代化工原料和替能源的需求越发迫切的背景下，中国的煤化工行业以其领先的产业化进度成为中国能源结构的重要组成部分，国家对于煤化工企业也给予了越来越多的重视。目前，甲醇、二甲醚、丙烯等是煤化工产业链中主要的化学品。然而，在煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃等过程产排的废水中，因含有苯酚的存在，极大地影响了煤化工废水的处理处置效果。
酚类化合物是一种原型质毒物，对生物个体具有毒害作用。它通过皮肤及粘膜的接触而吸入或经口腔浸入生物体内，与细胞内原浆中的蛋白质接触后，形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变。目前国内外处理含酚废水的常用方法主要有物理法、化学法和生物法。当废水中的苯酚含量在5～500mg/L时，适于用生物法处理。研究表明，酵母菌、根瘤菌、醋酸钙不动杆菌、假单胞菌、真养产碱菌和反硝化菌对废水中苯酚有一定的降解效果。本方法利用驯化后的枯草芽孢杆菌降解处理煤化工废水中的苯酚，具有经济、高效的优点，更重要的是枯草芽孢杆菌为非致病菌，所以可达到无害化、无二次污染降解煤化工废水中苯酚的效果。
目前还没有一种利用驯化后的枯草芽孢杆菌降解煤化工废水中苯酚的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种投入低、操作简单的方法、且对环境不会造成二次污染的降解煤化工废水中苯酚的方法。
本发明通过如下方式实现：
一种降解煤化工废水中苯酚的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
a.种子制备：从枯草芽孢杆菌保存管中挑取一环接入富集培养基中，菌株经活化和扩大培养后，按质量百分比为1~5%的接种量接种于富集培养基中，在温度为20~40℃下好氧培养24~72h，可得用于驯化的降解菌;
b.降解菌的驯化：取上述步骤a制得的种子按质量百分比1~5%的接种量接入含100mg/L苯酚的基础选择培养基中，在温度为20~40℃，搅拌速率为100~130r/min下好氧培养24~72h后，取培养后的培养液按质量百分比1~5%的接种量再接种于含200mg/L苯酚的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h，以此类推，即取前一步骤培养后的培养液按质量百分比1~5%的接种量接种于苯酚含量比前一步骤高100mg/L的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h，最后一次是取前一步骤接种培养后的培养液，按质量百分比1~5%的接种量接种于含1000mg/L苯酚的基础选择培养基中，与上述相同条件下培养24~72h;
c.单菌落的分离：选择上述步骤b浊度最大的培养液，稀释后涂布于含300mg/L苯酚的基础选择固体培养基琼脂平板，在温度为20~40℃下培养24~72h，长出的单菌落在平板上划线纯化2次，得到形态不同的单菌落菌株;
d.降解苯酚种子扩大培养：取上述步骤c制得的不同形态单菌落菌株，分别接入到含300mg/L苯酚的富集培养基中，在温度为20~40℃，搅拌速率为100~130r/min下好氧培养24~72h，可得用于降解苯酚的种子;
e.苯酚降解菌的选择：将上述步骤d制得的降解苯酚的种子，按质量百分比1~5%的接种量分别接入添加0、100、200、……、900、1000mg/L苯酚的煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h后对苯酚浓度进行测定，选出使含量为0～200mg/L煤化工废水中的苯酚能完全降解的菌株;
f.将上述步骤e选出的苯酚降解菌，接入富集培养基经扩大培养后，按质量百分比1~5%的接种量接入煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h，即可降解煤化工废水中的苯酚;
所述富集培养基，基础选择培养基，基础选择固体培养基制备方法分别是：
1)富集培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基：蛋白胨5.0g，牛肉浸出汁3.0g，NaCl 5.0g，MnSO4·H2O 0.01g，水1000mL;
2)基础选择培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得基础选择培养基：K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.5g，NaCl 0.2g，NH4NO3 1.0g，MgSO4 0.2g，CaCl2 0.2g，MnSO4·H2O 0.01g，水1000mL;
3)基础选择固体培养基的制备：将下述重量的原料混合而成即可制得基础选择培养基：K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.5g，NaCl 0.2g，NH4NO3 1.0g，MgSO4 0.2g，CaCl2 0.2g，MnSO4·H2O 0.01g，琼脂20g，水1000mL;
所述步骤b的含100、200、……、900、1000mg/L苯酚的基础选择培养基是由基础选择培养基1000mL分别和100、200、……、900、1000mg苯酚混合而成;
所述步骤c的含300mg/L苯酚的基础选择固体培养基是由基础选择培养基1000mL、苯酚300mg和琼脂20g混合而成;
所述步骤d的含300mg/L苯酚的富集培养基是由富集培养基1000mL和苯酚300mg混合而成;
所述步骤e的含0、100、200、……、900、1000mg/L苯酚的煤化工废水的制备是按照每1000mL煤化工废水中分别加入0、100、200、……、900、1000mg苯酚混合而成;
所述煤化工废水是源自煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程产生的废水，其苯酚含量为20~160mg/L。
本发明有如下效果：
1)降解工艺独特：本发明提供的一种降解煤化工废水中苯酚的方法，包括种子制备、降解菌驯化、降解菌选择，然后将选出的苯酚降解菌，经扩大培养后，按一定比例接入煤化工废水中，在温度为20~40℃，搅拌速率100~130r/min下好氧培养24~72h，即可降解煤化工废水中的苯酚。
2)完全降解了煤化工废水中的苯酚：由于煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程产生的废水，其苯酚含量在20~160mg/L之间。所以，利用本发明提供的方法，可以完全降解煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程产生废水中的苯酚。
3)对环境无害：本发明所使用的枯草芽孢杆菌为非致病菌，不同于其它微生物，而且能将煤化工废水中的苯酚最终转化为二氧化碳和水，不会对环境造成二次污染。