專利名稱：利用白腐真菌和載體處理難降解廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及對高濃度難降解廢水進(jìn)行處理的一種 利用白腐真菌和載體處理難降解廢水的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會需求的增加，污水排放量日益增大，其中工業(yè)廢 水增長量迅速增長。近年來隨著化工產(chǎn)品需求的增大，化工廢水也隨之增多。這
匙水中不僅有高達(dá)幾萬毫克每升的C0D，而且色度卨，某些廢水含有多種有生物 毒性的重金屬離子和抑制微生物生長的物質(zhì)，不僅對環(huán)境造成很大的壓力，而且 還增大了用生物處理的難度。如何處理這一類廢水，已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)中的
-個重大難題。
白腐真菌是生物界一類絲狀真菌，它們對各種異生物質(zhì)的獨(dú)特降解能力受到 卄t界矚H。白腐真菌除了對木質(zhì)素有很強(qiáng)的降解能力外，對其他的如DDT、氯代 聯(lián)二苯、二噁英和苯酚等有毒有害的有機(jī)物也有很強(qiáng)的降解能力，這種能力依賴 于其細(xì)胞外木質(zhì)素降解酶系統(tǒng)。白腐真菌及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域正曰 益顯示出強(qiáng)大的潛力。但是現(xiàn)在所有的試驗結(jié)果都處于實驗室水平，無法應(yīng)用到 實際丁程中i。因為白腐真菌屬于真核生物，生1￡速度較細(xì)菌要慢的多，當(dāng)反應(yīng) 體系中有細(xì)菌時，細(xì)菌會快速繁殖，與白腐真菌競爭培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，很快 就在整個反應(yīng)體系中保持優(yōu)勢，而白腐真菌會因為缺乏營養(yǎng)物質(zhì)而停止生長，進(jìn) 而影響胞外降解酶系的生產(chǎn)和分泌，使整個處理系統(tǒng)失去正常降解能力。
因此，U有在反應(yīng)系統(tǒng)中保持白腐真菌的優(yōu)勢地位，并給其提供一個穩(wěn)定的 碳源，才保持白腐真菌分泌胞外酶系的正常代謝和生長狀態(tài)，不至于因為缺乏碳 源而進(jìn)入孢子生長期，這也是制約白腐真菌運(yùn)用于實際工業(yè)的主要原因。
近年來國內(nèi)外都認(rèn)識到了保持白腐真菌在反應(yīng)器中的優(yōu)勢地位是運(yùn)用白腐真 菌處理廢水的關(guān)鍵問題，很多研究都致力于使用抑制細(xì)菌生長的材料做載體來達(dá)到此目的，但是這種方式在實際使用中難以保持穩(wěn)定的處理效果，而且大部分都 需要控制氮源才能達(dá)到目的。這樣不僅會增加額外的負(fù)擔(dān)，而且在實際應(yīng)用中也
不便于操作。
專利CN1608755A采用了兩段式處理方式，使白腐真菌的生長和降解階段分 開，這樣可以保持白腐真菌在反應(yīng)器中的優(yōu)勢，并能保持較高的酶活，雖然能夠 達(dá)到較好的處理效果，但是反應(yīng)器負(fù)荷能力小高，且時間較長；雖然解決了泥水 分離的問題，但是由于不能連續(xù)處理，占地面積較大，不利于實際推廣。
專利CN1793354A采用了具有最佳抑菌效果的惰性載體-聚氨酯泡沫載體，可 以保持白腐真菌的優(yōu)勢，并達(dá)到很好的脫色效果，但是使用這種載體在廢棄后會 成為新的難處理廢棄物，并且需配合專門抑制細(xì)菌的培養(yǎng)基，開放體系中連續(xù)使 用的效果很難達(dá)到穩(wěn)定的處理效果，且對于成分更為復(fù)雜的其他工業(yè)廢水有沒有 很好的處理效果，還有待證實。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出解決白腐真菌在實際運(yùn)用中難培養(yǎng)、活性低的一種利用 白腐真菌和載體處理難降解廢水的方法，其特征在于，先利用載體吸附廢水中的 C0D，后利用載體給白腐真菌提供纖維素刺激性底物誘發(fā)其產(chǎn)酶，處理載體吸附 的難降解物質(zhì)，并且不產(chǎn)生過多的菌絲體，中間過程僅調(diào)節(jié)pH，并不用滅菌設(shè)施， 不限制氮源，該方法包括
丄)菌種選擇:實驗室自有的黃孢原毛平革菌(CTCC 40719) (Phanerochaete chrysosporium)和從菌種保存中心采購的變色栓菌購買的變色栓菌(ClCC 50001) (Trametes vers ico1or)。
2)液體培養(yǎng)基土豆浸出粉培養(yǎng)基和酵母菌培養(yǎng)基，前者可以大量富集白 腐真菌，對于環(huán)境有較大的適應(yīng)性；后者可以培養(yǎng)粒徑較小的菌絲球，具有較強(qiáng)
的降解力。土豆浸出粉培養(yǎng)基成分為土豆浸出粉4g/100ml，葡萄糖2g/100ml， 吼PO,"O. 3g/100ml，MgSO"0. 15g/100ml;酵母培養(yǎng)基成分為葡萄糖0. 5g/100ml、 KH2P01: 0.1 g/100ml、 (NH丄SO,: 0. lg/100ml、 MgSa 7H刀0. 05g/100ml、酵母
4膏0,02g/100ml、 pH 5.0-6.0。把液態(tài)培養(yǎng)基放到250ml錐形瓶以12rC滅菌 20min，待冷卻后接種白腐真菌O. 05g，然后置入溫度28 — 34。C、搖速170rpm搖
床中，培養(yǎng)3天。
3) 載體材料選用不同天然物作為載體的核心材料，分別是玉米秸稈和氣 爆玉米秸稈，先使用3。/。Na0H浸泡清晰30min，清水清洗后再使用3XH,S(V浸泡清 洗20min，清水清洗至中性后使用75%工業(yè)酒精浸泡30min，濾干后置入5(TC烘 箱屮烘干5 6小時，烘干后置入12rC滅菌15min，備用。
4) 載體包被每一個載休含天然物0.3g，并在核心外面用銅網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)包 裹，銅網(wǎng)1.8士0.2g、鐵絲網(wǎng)1.1士().2g最后用尼龍網(wǎng)覆蓋。
5) 處理過程
(1) 處理水樣分別為阿維菌素原水、UASB (上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)出水 以及?；爻鏊?。
(2) 調(diào)節(jié)廢水的初始pH為4一5.5，投加3個載體、0. 3 — 0. 5g白腐真菌、 K)0ml水樣到250ml錐形瓶中;置入溫度35 — 39。C、搖速170rpm搖床進(jìn)行處理。
(3) 廢水處理完后，保留沉淀物，反應(yīng)器換水繼續(xù)處理。 本發(fā)明的有益效果是處理過程僅需調(diào)節(jié)初始pH為4. 5，中間過程不用操作，
出水pH為6. 5左右，無需再次調(diào)節(jié)即可進(jìn)行后續(xù)處理；且所用的載體來源廣泛， 使用后可連同菌體直接做肥料處理，不產(chǎn)生二次污染；處理后脫色效果明顯，脫 色率90%以上，雖然反應(yīng)器中有其他雜菌，但是對整體處理效果并無負(fù)面影響， 為白腐真菌在實際工程中運(yùn)用提供了一種可能的處理方法，并且降低了處理廢水 的成本，降低了操作的難度。
具體實施例方式
本發(fā)明提出解決白腐真菌在實際運(yùn)用屮難培養(yǎng)、活性低的一種利用白腐真菌 和載體處理難降解廢水的方法。本發(fā)明為一種在非滅菌環(huán)境下利用白腐真菌配合 特定載體使用，能夠固定tl腐真菌并補(bǔ)充碳源基質(zhì)，達(dá)到強(qiáng)化功能，由于所選載 體的良好吸附性，本載體對廢水中總磷的降解也有很好的效果。下面列舉實施例對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明。
實施例1:最好結(jié)合

發(fā)明內(nèi)容
處理高鹽度、高苯酚含量的廢水廢水經(jīng)過萃取后苯酚為120mg/L， C0D為 2000左右，SO,r的濃度為100000mg/l左右。調(diào)節(jié)廢水的初始pH為5，投加3個 載體、0. 3g白腐真菌、100ml水樣到250ml錐形瓶中；置入溫度38"C、搖速170rpm 搖床進(jìn)行處理48小時預(yù)處理后，苯酚含量可降低至10mg/L左右，COD降低至600 以下，并經(jīng)活性污泥處理24小時后，COD可降低至200左右，苯酚含量為2mg/L 左右，再經(jīng)過吸附過濾后達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)； 實施例2
處理高COD，高色度的阿維菌素廢水
阿維菌素原水COD高達(dá)25000mg/L、色度7691左右、T-P為143. 44mg/L， 調(diào)節(jié)廢水的初始pH為4. 5，投加3個載體、0. 4g白腐真菌、100ml水樣到250ml 錐形瓶巾；置入溫度37.5"C、搖速170rpni搖床進(jìn)行處理4天后，COD最低可降 辛:4 180mg/L，色度可降低至542、 T-P可降低至2mg/L;
實施例3
處理阿維菌素的UASB出水COD為1139. 96rag/L、色度1743. 82、 T-P為 17. 341mg/'L，調(diào)節(jié)廢水的初始pH為5. 5，投加4個載體、0. 4g白腐真齒、lOOm丄 水樣到250ml錐形瓶中；置入溫度36. 5°C、搖速170rpra搖床進(jìn)行經(jīng)過本方法處 理2天后，COD可降至294. 76mg/L、色度可降至61. 122、 T-P達(dá)到0. 2。38mg/L;
實施例4
實施例3的UASB出水再經(jīng)生化池處理COD為541. 6mg/L，經(jīng)過實施例3的 處理工藝處理1滅后，COD可降低至168. 4mg/L。
權(quán)利要求
1.一種在非滅菌環(huán)境下配合特定載體使用，能夠固定白腐真菌并強(qiáng)化其功能，在廢水處理中可以實際應(yīng)用的處理廢水新方法。其特征在于，該方法包括1)菌種選擇實驗室自有的黃孢原毛平革菌(CICC 40719)(Phanerochaetechrysosporium)和從菌種保存中心采購的變色栓菌購買的變色栓菌(CICC 50001)(Trametes versicolor)。2)液體培養(yǎng)基土豆浸出粉培養(yǎng)基和酵母菌培養(yǎng)基，前者可以大量富集白腐真菌，對于環(huán)境有較大的適應(yīng)性；后者可以培養(yǎng)粒徑較小的菌絲球，具有較強(qiáng)的降解力。土豆浸出粉培養(yǎng)基成分為土豆浸出粉4g/100ml，葡萄糖2g/100ml，KH2PO40.3g/100ml，MgSO40.15g/100ml；酵母培養(yǎng)基成分為葡萄糖0.5g/100ml、KH2PO40.1g/100ml、(NH4)2SO40.1g/100ml、MgSO4·7H2O 0.05g/100ml、酵母膏0.02g/100ml、pH5.0-6.0。把液態(tài)培養(yǎng)基放到250ml錐形瓶以121℃滅菌20min，待冷卻后接種白腐真菌0.05g，然后置入溫度28-34℃、搖速170rpm搖床中，培養(yǎng)3天。3)載體材料選用不同天然物作為載體的核心材料，分別是玉米秸稈和氣爆玉米秸稈，先使用3％NaOH浸泡清晰30min，清水清洗后再使用3％H2SO4浸泡清洗30min，清水清洗至中性后使用75％工業(yè)酒精浸泡30min，濾干后置入50℃烘箱中烘干5~6小時，烘干后置入121℃滅菌15min，備用。4)載體包被每一個載體含天然物0.3g，并在核心外面用銅網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)包裹，銅網(wǎng)1.8±0.2g、鐵絲網(wǎng)1.1±0.2g最后用尼龍網(wǎng)覆蓋。5)處理過程(1)處理水樣分別為阿維菌素原水、UASB(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)出水以及生化池出水。(2)調(diào)節(jié)廢水的初始pH為4-5.5，投加3個載體、0.3-0.5g白腐真菌、100ml水樣到250ml錐形瓶中；置入溫度35-60℃、搖速170rpm搖床進(jìn)行處理。(3)廢水處理完后，保留沉淀物，反應(yīng)器換水繼續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域的一種利用白腐真菌和載體處理難降解廢水的方法。先利用載體吸附廢水中的COD，后利用載體給白腐真菌提供纖維素刺激性底物誘發(fā)其產(chǎn)酶，處理載體吸附的難降解物質(zhì)，選用不同天然物作為載體的核心材料，經(jīng)NaOH處理后制成載體包被，處理廢水時，調(diào)節(jié)廢水的初始pH、投加載體、加入白腐真菌、取水樣到錐形瓶中；置入溫度35-60℃、搖速170rpm搖床進(jìn)行處理。本發(fā)明處理過程僅需調(diào)節(jié)初始pH，中間過程不用操作，無需再次調(diào)節(jié)即可進(jìn)行后續(xù)處理；且所用的載體來源廣泛，使用后可連同菌體直接做肥料處理，不產(chǎn)生二次污染；處理后脫色效果明顯，脫色率90％以上。
文檔編號C12R1/645GK101549936SQ20091008338
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者權(quán) 馮, 飛 張, 鵬 梁, 邢新會, 黃鵬諭 申請人:清華大學(xué);北京思清源生物科技有限公司