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1、(10)申请公布号 CN 102730841 A (43)申请公布日 2012.10.17 C N 1 0 2 7 3 0 8 4 1 A *CN102730841A* (21)申请号 201210235905.8 (22)申请日 2012.07.10 C02F 3/34(2006.01) C02F 101/38(2006.01) (71)申请人辽宁大学 地址 110136 辽宁省沈阳市沈北新区道义南 大街58号 (72)发明人徐成斌 马溪平 李瑶瑶 孟雪莲 包坤 牟安逸 (74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限 公司 21207 代理人金春华 (54) 发明名称 一种低温条件下降解废水中。
2、硝基苯的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种低温条件下降解废水中 硝基苯的方法。采用的技术方案是：在温度为 10-15，硝基苯初始浓度为200-400mg/L的废 水中，加入粒径为13mm的活性炭，加入量为 0.3-0.6g/L，按1%20%的体积百分比，将对数 生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌接种于废水 中，调节pH=49，震荡下培养48小时。采用本发 明的方法可在低温环境中有效降解硝基苯，弥补 了低温抑制菌株生长代谢和硝基苯降解能力的不 足之处，提高了低温环境下对硝基苯的降解能力， 为低温环境中硝基苯的治理提供技术支撑。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种低温条件下降解废水中硝基苯的方法，其特征在于：在低温条件下利用生物活 性炭固定经低温驯化的硝基苯降解菌对硝基苯废水进行处理。 2.按照权利要求1所述的低温条件下降解废水中硝基苯的方法，其特征在于：在温度 为10-15，硝基苯初始浓度为200-400mg/L的废水中，加入粒径为13mm的活性炭，加入 量为0.3-0.6g/L，按1%20%的体积百分比，将对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌 接种于废水中，调节pH=49，震荡下培养48小时。 3.按照权利要求1或2所述的降。
4、解废水中硝基苯的方法，其特征在于：所述的经低温 驯化的硝基苯降解菌是鲍曼不动杆菌。 权 利 要 求 书CN 102730841 A 1/3页 3 一种低温条件下降解废水中硝基苯的方法 技术领域 0001 本发明属于环保领域，特别涉及一种采用生物活性炭固定耐冷菌降解废水中硝基 苯的方法。 背景技术 0002 硝基苯是一种无色或微黄色具苦杏仁味的高毒物质，难溶于水、易溶于乙醇、乙 醚、苯和油，而且难生物降解，已被列为世界“环境优先控制有毒有机污染物”。它是一种重 要的化工原料，广泛应用于医药、农药、合成染料、染料、塑料以及炸药的生产中。全球化工 行业的快速发展使硝基苯的需求量不断增加，由此进入环境。
5、的相关污染物也随之增多，含 硝基苯废水的大量排放已对环境安全造成了严重威胁。当水体中硝基苯的浓度在5mg/L 时，被污染水体呈黄色，有苦杏仁味。当浓度达100mg/L时，水几乎是黑色的，并分离黑色沉 淀，而当浓度超过300mg/L时可造成鱼类及水生生物死亡。我国要求工业排水中硝基苯类 物质的质量浓度2mg/L，而饮用水标准则为0.17mg/L，因此关于硝基苯污染水体修复方 面的研究备受人们关注。 0003 目前，硝基苯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，是废水中硝基苯降解的理想方法，虽然现有技术中已分离出大量的硝基 苯降解菌，但大部分降解菌是在常温下进。
6、行降解，不适用于低温条件下的降解。而在我国北 方地区，冬季微生物降解硝基苯所处的环境温度很低，大部分微生物的新陈代谢处于抑制 状态，降解硝基苯的能力也受到限制。 发明内容 0004 本发明的目的是为了解决低温环境下硝基苯降解菌对硝基苯的代谢能力差问题， 使硝基苯在低温环境中能够得到较好的降解，基于此目的本发明提供一种可在低温条件下 具有高效降解硝基苯的方法。 0005 本发明采用的技术方案是：一种低温条件下降解废水中硝基苯的方法：在低温条 件下利用生物活性炭固定经低温驯化的硝基苯降解菌对硝基苯废水进行处理。 0006 上述的低温条件下降解废水中硝基苯的方法：在温度为10-15，硝基苯初始 浓度。
7、为200-400mg/L的废水中，加入粒径为13mm的活性炭，加入量为0.3-0.6g/L，按 1%20%的体积百分比，将对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌接种于废水中，调节 pH=49，震荡下培养48小时。 0007 上述的降解废水中硝基苯的方法：所述的经低温驯化的硝基苯降解菌是鲍曼不动 杆菌。 0008 本发明具有如下优点： 1.经济环保，现有物理、化学修复硝基苯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。 说 明 书CN 102730841 A 2/3页 4 0009 2.本。
8、发明采用生物活性炭固定经低温驯化的硝基苯降解菌的方法来降解硝基苯， 快速高效、操作简单、节能降耗，并且保证了微生物的大量繁殖，降解率大大提高。 0010 3.本发明经低温驯化的硝基苯降解菌，可在较低温度条件下生长代谢，且能较好 的降解硝基苯，保证了在低温环境中硝基苯的降解率。采用本发明可在15的低温条件下 有效降解硝基苯，当硝基苯初始浓度为200mg/L时，降解率达到60%以上。 附图说明 0011 图1是获得的鲍曼不动杆菌的原子力显微镜图像。 0012 图2是接种量对降解性能的影响。 0013 图3是pH值对降解性能的影响。 0014 图4是单纯微生物与活性炭固定微生物对硝基苯降解效果的对比。
9、。 具体实施方式 0015 实施例1 经低温驯化的硝基苯降解菌的获得 为使菌株在低温条件下具有较好的硝基苯降解能力，对菌株进行低温驯化。步骤如 下： （1）将受硝基苯污染的活性污泥于温度28、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。 0016 （2）耐硝基苯能力驯化：将富集菌液接种于含有硝基苯饱和溶液的无机盐培养基 （磷酸氢二钾3.8g、磷酸二氢钾1g、氯化钠 1g、氯化铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸 馏水配成1000ml）中进行菌株的耐硝基苯能力驯化，驯化过程中逐步提高硝基苯浓度，从 10mg/L逐步提高到200m。
10、g/L，培养48h后将菌液转到新鲜的液体无机盐培养基（磷酸氢二 钾3.8g、磷酸二氢钾1g、氯化钠 1g、氯化铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸馏水配成 1000ml）中。 0017 （3）低温驯化：将第（2）步骤得到的经硝基苯驯化后的菌液逐步进行低温驯化： 在25的条件下培养48h，驯化后取菌液转移；在20的条件下培养48h，驯化后转移；在 18的条件下培养48h，驯化后转移；在15的条件下培养48h，驯化后转移；在12的条 件下培养48h，驯化后转移；在10的条件下培养48h，驯化后转移。 0018 （4）然后，将菌液梯度稀释后涂布，得到低温条件下的耐硝基苯菌株，进行菌株 纯。
11、化，得到对硝基苯具有降解能力的硝基苯耐低温菌，经菌体形态、生理生化反应特性及 16SrDNA测序结果分析为鲍曼不动杆菌菌株，结果见图1。将获得的经低温驯化的硝基苯降 解菌用于下列实施例。 0019 本发明方法中使用的经低温驯化的硝基苯降解菌，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鲍曼不动杆菌属硝基苯降解菌，对其进行本实施例 第2步骤的耐硝基苯能力驯化和第3步骤的逐步低温驯化，由此获得的硝基苯降解菌都可 用于本发明的方法。 实施例2 接种量对降解性能的影响 方法：将OD 600 =2的经低温驯化的硝基苯降解菌菌悬液按1%、5%、10%、15%和20%体积百 分比接种至硝基。
12、苯浓度为200mg/L的无机盐培养基（磷酸氢二钾3.8g、磷酸二氢钾1g、氯化 说 明 书CN 102730841 A 3/3页 5 钠 1g、氯化铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸馏水配成1000ml）中，加入0.5g颗粒状 活性炭（粒径13mm），在15、pH=7、150r/min条件下震荡培养48小时。利用气相色谱测 定菌株48h的硝基苯降解率，降解结果如图2。 0020 如图2所示，随着接种量的增加，硝基苯的降解率随之增大，但当接种量在 10%20%范围变化时，接种量的增加对菌株的生长情况和降解能力影响不大，因此，本发明 优选接种量为10%。 0021 实施例3 pH值对。
13、降解性能的影响 方法：将处于对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌菌悬液按10%（v/v）分别接种 至pH值为4、5、6、7、8、9的硝基苯浓度为200mg/L的无机盐培养基（磷酸氢二钾3.8g、磷酸 二氢钾1g、氯化钠 1g、氯化铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸馏水配成1000ml）中，加 入0.5g颗粒状活性炭（粒径13mm），在15、150r/min条件下震荡培养48h。利用气相色 谱测定菌株48h的硝基苯降解率，降解结果如图3。 0022 如图3所示，当pH值由4增至7时，硝基苯的降解率显著升高，当pH大于7时，对 菌株起到了抑制作用，降解率急剧下降，因此本发明优选pH值。
14、为7。 0023 实施例4 将处于对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌菌悬液按10%（v/v）分别接种至加 0.5g颗粒状活性炭（粒径13mm）与不加活性炭的无机盐培养基（磷酸氢二钾3.8g、磷酸二 氢钾1g、氯化钠 1g、氯化铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸馏水配成1000ml）中，硝基 苯的初始浓度为200mg/L，调节pH值为7，在15、150r/min条件下震荡培养48h。利用气 相色谱测定菌株48h的硝基苯降解率，对比单纯微生物和活性炭固定微生物的降解率，降 解结果如图4。 0024 如图4所示，利用经低温驯化的硝基苯降解菌进行降解，降解率达到63.8%，而采 用活性。
15、炭固定经低温驯化的硝基苯降解菌对硝基苯的降解，其降解率可以达到89.9%，相比 提高了26.1%。 0025 实施例5 将处于对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌菌悬液按10%（v/v）接种于硝基苯 初始浓度为400mg/L的无机盐培养基（磷酸氢二钾3.8g、磷酸二氢钾1g、氯化钠 1g、氯化 铵 0.1g、硫酸镁 0.2g、葡萄糖2g，用蒸馏水配成1000ml）中，加入0.5g颗粒状活性炭（粒径 13mm），在15、pH=7、150r/min条件下震荡培养48小时。利用气相色谱测定菌株48h的 硝基苯降解率，测得降解率为82.8。 0026 实施例6 低温条件下降解废水中硝基苯的方法 将处于。
16、对数生长期的经低温驯化的硝基苯降解菌菌悬液按10%（v/v）接种于硝基苯初 始浓度为200mg/L的1000ml废水中，加入0.5g颗粒状活性炭（粒径13mm），在10、pH=7、 150r/min条件下震荡培养48小时。利用气相色谱测定菌株48h的硝基苯降解率，测得降解 率为89.9。 说 明 书CN 102730841 A 1/4页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102730841 A 2/4页 7 图2 说 明 书 附 图CN 102730841 A 3/4页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102730841 A 4/4页 9 图4 说 明 书 附 图CN 102730841 A 。