[发明专利]一种利用改性生物炭固定化四环素降解菌去除水中四环素的方法

说明书

一种利用改性生物炭固定化四环素降解菌去除水中四环素的方法，本发明涉及水处理技术领域，取四环素废水处理过程中产生的污泥，制成泥水混合液，振荡培养后依次接种到富集培养基和选择培养基上，进行菌株的分离与纯化，得到四环素降解菌；利用废弃生物质材料制备生物炭，并进行改性，得到改性生物炭；将四环素降解菌吸附固定到改性生物炭上，得到改性生物炭固定化四环素降解菌。针对现有水中四环素去除方法的不足，利用改性生物炭固定化四环素降解菌，结合生物炭吸附与四环素降解菌的生物降解作用，在提高水中四环素去除效果的同时，降低四环素处理成本并实现废弃生物质的资源化利用。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种利用改性生物炭固定化四环素降解菌去除水中四环素的方法。

背景技术

四环素因其光谱抗菌性和价格低廉，被广泛用于畜禽养殖和临床医学中，相较于其它抗生素，四环素的生产量和使用量居全球第二，在中国则居第一。但人畜服用的四环素大多(约75％)不能被完全吸收，最终会以活性形式随尿液或粪便排出体外，一部分进入污水处理厂，一部分未经处理直接进入水环境中。而普通污水处理厂对四环素的去除率小于50％，大多数都随排水进入了自然界水体中。进入水环境中的四环素一方面可以通过食物链富集，最终进入人体，干扰人类各种生理功能；一方面会提高环境中微生物的抗药性，进而产生超级病菌。因此有效去除水环境中残留的四环素以降低其潜在的环境风险引起了很多学者的关注。

目前最常用的水中四环素的去除方法为吸附法以及生物降解法。吸附法无二次污染但存在吸附材料再生的问题；生物法利用微生物降解污染物，具备专一性强、易控制、成本较低、无二次污染等优点，是目前最为经济有效的方法，但微生物在水溶液中难以分离和回收，通过微生物固定技术将微生物固定在载体材料能有效解决这一问题，专利CN108998439A将微生物固定在凝胶球中去除水中四环素，但是凝胶载体不可避免会产生一部分传质阻力，影响基质的传输效率。

生物炭是废弃生物质原料在限氧条件下热解而成的一种富碳产物，具有比表面积大、孔隙结构致密等优点，而且其来源广泛多为废弃物、制作成本低、绿色环保无污染，成为近年来热门的微生物载体材料。而将生物炭进行适当的改性后还能进一步增大其比表面积，不仅可以有效地固定微生物，给微生物提供良好的氧气和营养物质传输环境，还可以发挥自身的吸附性能，大大提高污染物的去除效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种利用改性生物炭固定化四环素降解菌去除水中四环素的方法，针对现有水中四环素去除方法的不足，利用改性生物炭固定化四环素降解菌，结合生物炭吸附与四环素降解菌的生物降解作用，在提高水中四环素去除效果的同时，降低四环素处理成本并实现废弃生物质的资源化利用。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它的操作步骤如下：

步骤1：取四环素废水处理过程中产生的污泥，制成泥水混合液，振荡培养后依次接种到富集培养基和选择培养基上，进行菌株的分离与纯化，得到四环素降解菌；

步骤2：利用废弃生物质材料制备生物炭，并进行改性，得到改性生物炭；

步骤3：将步骤1得到的四环素降解菌吸附固定到步骤2得到的改性生物炭上，得到改性生物炭固定化四环素降解菌。

优选地，步骤1中所述的泥水混合液为5g的污泥样品与45mL的无菌水混合而成，振荡培养条件为30℃、150r/min下摇床振荡培养24h，接种量为5％。

优选地，步骤2所述的废弃生物质材料为造纸厂废弃木片、园林修剪的枝条等废弃木材的一种，改性方法为碱改性。