应用白腐真菌降解难降解环境污染物的两阶段方法，属于环境污染物处理技术领域。为了解决白腐真菌应用条件过于苛刻的问题，本发明专利技术对白腐真菌的生理生化特性进行了研究，提出了采用间歇运行模式，将生长和降解阶段分开进行的两阶段方法。该方法采用高温培养，常温降解，可以降低能耗；利用农业废弃物玉米芯和木材为营养源，降低了成本；高营养物浓度促进生长，低营养物浓度促进降解；生长阶段自然通风可降低能耗；添加载体可以维持较高浓度的胞外酶，加快反应速率，长时期维持较高的脱色效率，解决泥水分离问题；非惰性载体与惰性载体混和使用，有利于供氧和维持较好的水力学特性。本发明专利技术具有较强的抗杂菌污染能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境污染物处理
技术介绍
白腐真菌Phanerochaete chrysosporium因其具有对难降解有机物很强的降解能力而受到广泛关注。大量研究采用各种反应器对不同的目标化合物进行降解，大多取得了较好的降解效果，但是普遍存在反应条件较为苛刻的问题，是大规模实际应用白腐真菌降解环境污染物的主要障碍。现有白腐真菌反应器多采用生长和降解过程统一的方法较高的营养物浓度可以促进白腐真菌的生长，但是会抑制次生代谢的启动；白腐真菌的最佳生长温度为35℃-39℃，多数反应器采用这种温度条件，整个过程保持较高的温度，将废水升温将带来巨大的能耗；反应器中始终需要保持较高的曝气强度，也是实际应用时需要解决的主要问题。
技术实现思路
为了解决白腐真菌应用条件过于苛刻的问题，本专利技术对白腐真菌的生理生化特性进行了研究，比较了环境因素对白腐真菌生长和脱色过程的影响，提出了建议的运行工艺。详见表1。表1 环境因素对白腐真菌生长和脱色过程的影响及建议的运行工艺影响因素生长 脱色工艺温度 +0高温生长，常温脱色碳源 +-较高碳源条件下生长，较低碳源条件下脱色氮源 +-较高氮源条件下生长，较低氮源条件下脱色磷源 +0较高磷源条件下生长，较低磷源条件下脱色木材玉米芯等天然浸出液 +0添加木材、玉米芯干物质或者浸出液供氧量 0+培养过程不用搅拌，降解过程采用搅拌添加载体 ++添加载体培养注 + ——正相关- ——负相关0 ——无关通过表1对影响白腐真菌生长和降解过程的因素进行比较，发现温度、营养元素、天然浸出液、搅拌和添加载体等因素，对白腐真菌生长和脱色能力的影响程度有较大的差别。这种不同的影响问题，在处理工艺中，可以通过分阶段的方式来解决，采用两阶段工艺，将生长和脱色过程分开，人工调控各种影响因素，使得生长和脱色能力都达到最优化的目的，同时避免全过程采用非常苛刻的条件带来过高的运行成本。根据上述研究，本专利技术提出了如下技术方案。，其特征在于所述两阶段方法采用间歇运行模式，将生长和降解阶段分开进行，具体包括以下步骤1)将白腐真菌孢子放入去离子水中振荡摇匀，制成孢子液；2)选用木材和玉米芯作为营养源和非惰性载体，将其与常用的惰性载体混和，然后浸没在孢子液中完成接种；3)将接种好的载体置于反应器中，自然通风供氧，在35～39℃的条件下培养，完成挂膜启动；4)在降解阶段中，将含难降解环境污染物的废水通入反应器中，常温曝气运行，待降解完成后排水；5)在生长阶段中，将排尽水的反应器置自然通风供氧，35～39℃的条件下培养，完成生长阶段；6)第4)步骤的降解阶段与第5)步骤的生长阶段交替运行，实现难降解环境污染物的有效降解。本专利技术具有以下显著的技术效果1)常温运行可以避免将含染料废水升温带来的高能耗问题。2)利用农业废弃物玉米芯和木材为营养源可以降低补料成本；3)高营养物浓度的条件下培养促进生长，低浓度营养物浓度的条件下降解促进降解；4)系统具有较强的抗杂菌污染能力；5)生长阶段自然通风，大幅度降低能耗。6)添加载体可以维持较高浓度的胞外酶，加快反应速率；长时期维持较高的脱色效率；解决泥水分离问题。7)非惰性载体与惰性载体相混和，能避免玉米芯塌陷造成的堵塞问题，有利于供氧和维持较好的水力学特性。具体实施例方式下面结合具体的实例来说明本专利技术。运行实例以难降解的染料活性艳红为目标化合物，采用两阶段工艺应用白腐真菌降解难降解污染物。难降解有机物种类很多，染料属于比较常见、排放量较大、危害较大的难降解污染物，活性染料属于染料中使用量和流失率最高的种类之一，活性艳红在活性染料中属于比较常见的类型，因此本实例采用最具有代表性的活性艳红为目标化合物。填料添加聚氨酯泡沫、木材颗粒和玉米芯小块，切成1×1×1厘米见方大小，等量混合均匀，填充到直径为12厘米的圆柱形滤柱中，填料体积为0.6L。聚氨酯泡沫属于常用的惰性载体之一，选用不同类型的载体对反应器的运行效果不会有特别的影响。1)将平板培养基中的白腐真菌用接种环刮下，放入去离子水中振荡摇匀，制成孢子液；2)选用木材和玉米芯作为营养源和非惰性载体，将其与常用的惰性载体混和，然后浸没在孢子液中完成接种；3)将接种好的载体置于反应器中，自然通风供氧，在35～39℃的条件下培养3天，完成挂膜启动；挂膜启动的天数一般选用3-5天，时间对反应器效果没有特别的影响。4)在降解阶段中，将含难降解环境污染物活性艳红40mg/L的废水通入反应器中，常温曝气运行，水力负荷为0.42L/L·h，停留时间2小时，待降解完成后排水；再次将含难降解环境污染物活性艳红40mg/L的废水通入反应器中，常温曝气运行，水力负荷为0.42L/L·h，停留时间2小时，待降解完成后排水。5)在生长阶段中，将排尽水的反应器置自然通风供氧，35～39℃的条件下培养1天，完成生长阶段；6)第4)步骤的降解阶段与第5)步骤的生长阶段交替运行，实现难降解环境污染物的有效降解。本实例共运行了7个周期，具体运行参数见表2。表2两阶段工艺试运行结果进水活性艳 出水活性艳阶段红 浓 度 红 浓 度 去除率(％) 水力停留时 水力负荷 运行温度(mg/L) (mg/L) 间(h) (L/L·h)脱色 40mg/L 3.02mg/L 92.32 0.42 16℃脱色 40mg/L 5.23mg/L 86.92 0.42 16℃培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L 3.1mg/L92.32 0.42 14℃脱色 40mg/L 4.68mg/L 88.32 0.42 14℃培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L 4.8mg/L88 2 0.42 12.5℃脱色 40mg/L 7.55mg/L 81.12 0.42 12.5℃ 培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L3.52mg/L 91.22 0.4216℃脱色 40mg/L6.32mg/L 84.22 0.4216℃培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L3.02mg/L 92.52 0.4214℃脱色 40mg/L4.8mg/L88 2 0.4214℃培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L4.25mg/L 89.42 0.4213.5℃脱色 40mg/L6.53mg/L 83.72 0.4213.5℃培养 - - 培养时间24h _ 35℃脱色 40mg/L5.6mg/L86 2 0.4213℃脱色 40mg/L8.95mg/L 77.62 0.4213℃培养、两次脱色为一个周期，一共进行了7个周期。在14次脱色过程中，2小时的平均脱色率可以达到87.25％，脱色效率较高，脱色时间较短。另外的试验表明，两阶段法应用白腐真菌降解其它的难降解环境污染物，比如多环芳烃、氯酚等也有良好的效果。权利要求1.，其特征在于所述两阶段方法采用间歇运行模式，将生长和降解阶段分开进本文档来自技高网...
【技术保护点】
应用白腐真菌降解难降解环境污染物的两阶段方法，其特征在于：所述两阶段方法采用间歇运行模式，将生长和降解阶段分开进行，具体包括以下步骤： １）将白腐真菌孢子放入去离子水中振荡摇匀，制成孢子液； ２）选用木材和玉米芯作为营养源和非惰性载体，将其与常用的惰性载体混和，然后浸没在孢子液中完成接种； ３）将接种好的载体置于反应器中，自然通风供氧，在３５～３９℃的条件下培养，完成挂膜启动； ４）在降解阶段中，将含难降解环境污染物的废水通入反应器中，常温曝气运行，待降解完成后排水； ５）在生长阶段中，将排尽水的反应器置自然通风供氧，３５～３９℃的条件下培养，完成生长阶段； ６）第４）步骤的降解阶段与第５）步骤的生长阶段交替运行，实现难降解环境污染物的有效降解。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文湘华，林刚，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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