[发明专利]一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机废水处理技术领域，尤其涉及一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法。

背景技术

硝基苯是一种重要的化工原料，被用来生产医药、染料、塑料、炸药和杀虫剂。但是其带来的严重环境污染已经逐渐引起大家的重视，许多国家将硝基苯视为重要污染物。目前有许多物理和化学的方法可以去除硝基苯(吸附和高级氧化等)，但是这些处理手段价格昂贵或者可能产生较多毒性较大的中间产物。生物法处理硝基苯可以生成毒性较低的产物苯胺，显然，生物法是一种便宜且有效的污水处理方法。

目前，主要生物法采用厌氧还原降解硝基苯，但是其反应速率较慢，需要加入一些生物催化剂来加快该过程。近些年研究发现碳纳米材料，例如石墨烯和碳纳米管等，可以催化硝基苯的厌氧还原。但是这些材料存在价格昂贵和生物毒性等缺点，且其降解速率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法，该方法降解硝基苯速率较快，且不会造成二次污染。

本发明提供了一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法，包括以下步骤：

将催化剂、厌氧污泥、电子供体和含硝基苯的水体在厌氧条件下混合，得到反应液；

将所述反应液在厌氧条件下振荡反应，得到处理后的水体；

所述催化剂为生物炭，生物炭的粒度为80～120目；

所述厌氧污泥中包括绿脓杆菌、海螺菌属、脱硫弧菌属和放线菌。

优选地，所述生物炭由以下方法制得：

将木屑在氮气气氛中以4～6℃/min的速率升温至300～800℃煅烧，恒温2～4小时，再降温到15～35℃，研磨，得到粒度为80～120目的生物炭。

优选地，所述厌氧污泥的质量、催化剂的质量与含硝基苯的水体的体积比为(0.5～10)g:(0.5～5)g:1L。

优选地，所述电子供体选自葡萄糖、氢气、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐中的一种或多种。

优选地，所述反应液的pH值为5～10。

优选地，所述振荡反应的温度为20～50℃。

优选地，所述振荡反应的转速为50～500rpm。

优选地，所述含硝基苯的水体中硝基苯的浓度为0.25～5mmol/L。

优选地，所述厌氧污泥由以下方法制得：

将污泥在1～3mmol/L的硝基苯溶液中驯化不少于8个周期，每个周期为3～7天，得到厌氧污泥；

所述厌氧污泥中包括绿脓杆菌、海螺菌属、脱硫弧菌属和放线菌。

优选地，所述生物炭的孔隙率为5.0×10^-2～5.5×10^-2cm³g^-1；所述生物炭的比表面积为75～80m²g^-1。

本发明提供了一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法，包括以下步骤：将催化剂、厌氧污泥、电子供体和含硝基苯的水体在厌氧条件下混合，得到反应液；将所述反应液在厌氧条件下振荡反应，得到处理后的水体；所述催化剂为生物炭，生物炭的粒度为80～120目；所述厌氧污泥中包括绿脓杆菌、海螺菌属、脱硫弧菌属和放线菌。本发明提供的方法采用生物炭作为催化剂，以厌氧污泥提供混菌，且在厌氧条件下能够促进水体中硝基苯的降解；该方法降解硝基苯速率较快，且不会造成二次污染。另外，该方法采用的催化剂为生物炭，其成本低，且易制得；该工艺操作简单易行，便于在实际中推广使用。实验结果表明：厌氧污泥量为0.5g，生物炭为5g/L条件下，硝基苯的降解速率为1～16.25×10^-2·h^-1。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的生物炭的扫描电镜图；

图2为本发明实施例1制备的生物炭的XPS谱中的O1s谱图；

图3为本发明实施例1中3个反应器中物料随时间变化曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种厌氧混菌降解含有污染物硝基苯的水体的方法，包括以下步骤：

将催化剂、厌氧污泥、电子供体和含硝基苯的水体在厌氧条件下混合，得到反应液；

将所述反应液在厌氧条件下振荡反应，得到处理后的水体；

所述催化剂为生物炭，生物炭的粒度为80～120目；

所述厌氧污泥中包括绿脓杆菌、海螺菌属、脱硫弧菌属和放线菌。