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苯酚是一种常见的工业污染物,主要来自于炼油、石油化工、合成纤维等各种行业。苯酚是一种生物毒性物质,即使在低浓度下对人体和各种生物也有毒害作用,释放到环境后对人类健康和农作物的生长均会造成不良影响。由于有的好氧微生物可利用苯酚作为其生长的碳源,将苯酚彻底分解为无毒害的物质。所以,利用生物法处理含酚废水是一种有效的方法。本研究采用选择性富集培养技术,从污泥中驯化分离出六株能够利用苯酚作为唯一碳源生长的微生物菌株DP1、DP2、DP3、DP4、DP5、DP6,这六株菌株均对苯酚具有较高的耐受能力和降解能力,其中菌株DP4对苯酚的降解效能最高,因此选取菌株DP4作为研究对象,进一步探讨了降酚菌对苯酚的降解及各种环境因素对降解过程的影响。降酚菌株DP4的最适生长温度为30℃,最适生长pH值为pH6-9,其降解苯酚的最适反应温度为30-35℃,最适反应pH值为pH6-8。菌株DP4是好氧微生物,在厌氧或供氧不足的条件下,菌株DP4不能生长或生长极差,废水中的苯酚几乎不能发生降解;而在供氧充足的条件下,菌株生长旺盛,苯酚降解情况良好。实验表明,在30℃、pH7左右的条件下,120r·min-1振荡培养48h后,菌株DP4对初始浓度为500mg·L-1、1000 mg·L-1、1500 mg·L-1和2000 mg·L-1的苯酚的降解率分别达到100%、97.1%、74.2%、56.2%。在相同条件下,混和降酚菌对苯酚的降解率高于单一降酚菌,在混和菌的<WP=3>降解作用下,苯酚初始浓度为500 mg·L-1、1000 mg·L-1、1500 mg·L-1和2000 mg·L-1的含酚废水中苯酚的降解率分别为100%、100%、80%、68%。降酚菌株DP4游离细胞降解苯酚的反应过程符合Monod一级不可逆动力学模型,实验测定其最大反应速率rs,max=33.6mg·L-1·h-1,饱和常数Km=282.5mg·L-1。本研究将降酚菌株DP4的固定化细胞运用于含酚废水的处理中,取得了良好的效果。实验确定,制备降酚菌株DP4固定化细胞的最优操作条件为:将0.3g湿菌体包埋于12mL海藻酸钠胶液中,制成质量约为12g的固定化细胞颗粒;海藻酸钠浓度为3%;CaCl2浓度为4%;钙化时间为12h。使用固定化最优操作条件下制得的固定化细胞处理含酚废水,发现菌株DP4的固定化细胞对苯酚的降解速度大于其游离细胞,对于初始酚浓度为765mg·L-1的含酚废水50mL,加入固定化细胞12g后,24h即可达到100%的酚降解率,而游离细胞则需要32h以上。并且,降酚菌的固定化细胞使得苯酚可以发生完全降解的最大苯酚耐受浓度为1750mg·L-1左右,与游离细胞(1100mg·L-1)相比有大幅度的提高。菌株DP4的固定化细胞降解苯酚的最适温度范围为30-35℃,最适pH值范围为pH6-8。固定化细胞降酚能力受温度和pH值变化的影响略小于游离细胞。使用菌株DP4的固定化细胞12g处理酚浓度为476mg·L-1的含酚废水50mL,处理40h后,废水中检测不到酚,同时,该废水中的COD也可以得到良好的去除,CODMn值可从910.3mg·L-1降至53.1mg·L-1,达到了国家水质一级排放标准。本研究驯化分离出对苯酚具有良好降解效果的微生物菌株,并对含酚废水的微生物降解作了有益的探讨。研究表明了微生物降解苯酚的可行性,并为进一步的理论研究和工业应用奠定了初步的实验基础。