[发明专利]一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法

摘要

一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法，将含有海藻酸钠、碳酸氢钠底物、近平滑假丝酵母菌菌体的悬浮液，用并行微通道反应器制备成为尺寸均匀的悬浮液滴；将制得的悬浮液滴在CaCl₂溶液中反应得到海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂；与二氧化钛微球混合制备。在处理深度较深、透光性差的苯酚污水时，该体系仍然能够有效地降解废水中的苯酚、满足工业需求，同时发明人在研发过程中发现，这样的组合使得二氧化钛在正常发挥光催化作用时也不影响苯酚降解菌的生物活性。

主权项

1.一种高效降解含苯酚废水的复合催化系统的制备方法，其特征在于，按如下步骤：（1）、将含有3%海藻酸钠、3.5%碳酸氢钠底物、0.4mg/ml的近平滑假丝酵母菌菌体的悬浮液、以质量浓度计，120cm/min流速用并行微通道反应器制备成为尺寸均匀的悬浮液；将制得的悬浮液滴在CaCl₂溶液中反应得到海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂；所述CaCl₂溶液中CaCl₂的质量浓度为15%；所述悬浮液与CaCl₂溶液的体积比约为1:600；（2）、二氧化硅纳米球负载海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂的制备：将纳米二氧化硅球体（纳米二氧化硅球体粒径为30‑50nm，比表面积1000‑1500m²/g，孔溶剂为0.05‑1.8ml/g）进行正电荷化处理，将纳米二氧化硅球体分散于无水甲苯中、纳米二氧化硅球体与无水甲苯的质量体积比（g/ml）1:30，室温下充分搅拌55分钟，加入 N‑三甲氧基硅基丙基‑N,N,N‑三甲基氯化铵的甲醇溶液、N‑三甲氧基硅基丙基‑N,N,N‑三甲基氯化铵的甲醇溶液与无水甲苯的体积比为1:15、 N‑三甲氧基硅基丙基‑N,N,N‑三甲基氯化铵的甲醇溶液中甲醇质量分数为60%，在0.4MPa、85℃下反应8小时；混合溶液离心，离心后得到的固体用乙醇和水清洗， 90℃烘箱中烘干过夜即得正电荷化纳米二氧化硅球体；将步骤（1）制备的海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂配成悬浮菌液与上述正电荷化的纳米二氧化硅球体混合并搅拌，使菌液均匀地吸附、固定在纳米球的孔隙中；纳米二氧化硅球体与海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂的质量比为1:0.5；（3）、将二氧化钛光催化微球正电荷化处理：将二氧化钛微球颗粒溶于无水乙醇中、二氧化钛微球与无水乙醇的质量体积（mg/ml）比为6:1，超声处理，加入ATPES硅烷偶联剂、ATPES与无水乙醇体积比为1:50，60‑70℃水浴搅拌回流反应10‑12小时；然后用去离子水清洗三次制得；（4）、将上述制得的正电荷化二氧化硅纳米球负载海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂与正电荷化二氧化钛光催化微球混合制得复合光催化体系；所述二氧化钛光催化微球与所述二氧化硅纳米球负载海藻酸钠包埋的苯酚降解菌菌剂质量份比为7：2。