人工合成的染料是印染、紡織和造紙等工業(yè)廢水中的重要污染物之一，通常含有復(fù)雜的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，具有難降解物質(zhì)多、有機(jī)物成分復(fù)雜、濃度高、毒性大、可生化性差、脫色困難等特點(diǎn)，如甲基橙是一種偶氮類染料，它是對氨基苯磺酸重氮鹽與N，N-二甲基苯胺的醋酸鹽，在弱酸性介質(zhì)中偶合得到的，有毒，可在食物鏈中生物聚積，嚴(yán)重威脅著人類的生命安全。

目前，甲基橙染料廢水的處理主要采用電催化氧化法、微波催化氧化法、二氧化鈦電催化氧化法、泡沫分離法及超聲波法等，但這些方法存在成本高、周期長、操作穩(wěn)定性差、容易引起二次污染等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：通過對木醋桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌纖維素膜進(jìn)行改性處理，使其成為固定化微生物的優(yōu)良載體，進(jìn)而用于固定化白腐菌，建立一種處理甲基橙染料廢水的簡單、有效的方法，被改性細(xì)菌纖維素膜固定化的白腐菌在對甲基橙染料廢水處理過程中活性更加穩(wěn)定，抗干擾能力更強(qiáng)，載體持久、耐用，能夠重復(fù)使用多次。

處理方法

一種甲基橙染料廢水的處理方法，是由如下的過程和步驟組成：

(1)細(xì)菌纖維素膜的制備

將保存在斜面上的菌株編號(hào)為CGMCC NO：1.1812的木醋桿菌Gluconacetobacterxylinum接入到50mL種子培養(yǎng)基中，所述的種子培養(yǎng)基中各組分用量占種子培養(yǎng)基質(zhì)量用量的百分比分別為：葡萄糖2％；蛋白胨0.5％；酵母膏0.3％；Na2HPO4·12H2O 0.2％；KH2PO40.1％；MgSO4·7H2O 0.025％；檸檬酸0.2％；pH5.8；氣浴恒溫?fù)u床上以160rpm培養(yǎng)2天，得到活化好的木醋桿菌培養(yǎng)液，取此木醋桿菌培養(yǎng)液10mL接入到125mL發(fā)酵培養(yǎng)基中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分用量占發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量用量的百分比分別為：葡萄糖2％；蛋白胨0.5％；酵母膏0.3％；Na2HPO4·12H2O 0.2％；KH2PO40.1％；MgSO4·7H2O0.025％；檸檬酸0.2％；pH5.8；30℃靜置培養(yǎng)7天，在液面生成淡黃色膠質(zhì)膜，將膜取出，用蒸餾水反復(fù)沖洗，除去膜表面培養(yǎng)基及雜質(zhì)；再將膜浸泡于0.1mol/L的NaOH溶液中，80℃煮沸60min，去除菌膜內(nèi)部的菌體和殘留培養(yǎng)基，然后用蒸餾水反復(fù)沖洗至中性，得到細(xì)菌纖維素膜；

上述木醋桿菌購自中國普通微生物菌種保藏管理中心，菌株編號(hào)為CGMCC NO：1.1812；

(2)細(xì)菌纖維素膜的改性處理

將20～30g步驟(1)得到的細(xì)菌纖維素膜加入到100～150mL的1mol/L氫氧化鈉溶液中，再加入9～12mL環(huán)氧氯丙烷，于50℃恒溫水浴反應(yīng)60～90min后，取出膜用丙酮洗滌；水洗后，再加入5～10mL的乙二胺和95～190mL的蒸餾水；充分振搖后，在70℃恒溫水浴中加熱20～30min，然后取出膜用蒸餾水洗至中性，再用1％的重量百分含量的鹽酸洗滌3遍后，蒸餾水洗至中性，再經(jīng)丙酮潤洗后，真空干燥至恒重，得到改性后的細(xì)菌纖維素膜；

(3)改性細(xì)菌纖維素膜對菌株編號(hào)為CGMCC NO：5.776的白腐菌的固定化

將3～5g步驟(2)得到的改性細(xì)菌纖維素膜加入到20～30mL的pH＝7.0、濃度為0.2mol/L的磷酸緩沖液中，再加入2～3mL 25％重量百分含量的戊二醛水溶液；于35℃下輕微攪拌反應(yīng)60～90min，取出膜依次用蒸餾水和0.2mol/L，pH＝7.0的磷酸緩沖液洗滌，然后真空干燥；干燥后的細(xì)菌纖維素膜加入到80～100mL的白腐菌液體限制性培養(yǎng)基中，所述的白腐菌液體限制性培養(yǎng)基中各組分用量分別為：KH2PO42g/L；MgSO4·7H2O 0.25g/L；MnSO40.5mg/L；無水FeSO40.1g/L；NaCl 1.0mg/L；NH4NO32g/L；CaCl20.1g/L；葡萄糖15g/L；VB15.0mg/L；pH＝6.0～7.0；滅菌后再加入8～10mL白腐菌孢子液；于30℃，120rpm搖床上培養(yǎng)48小時(shí)，取出膜后用無菌水反復(fù)沖洗三次，此時(shí)膜表面形成了一層薄薄的白色菌膜，得到固定化白腐菌的改性細(xì)菌纖維素膜；

上述白腐菌購自中國普通微生物菌種保藏管理中心，菌株編號(hào)為CGMCC NO：5.776；

(4)固定化菌株編號(hào)為CGMCC NO：5.776的白腐菌的改性細(xì)菌纖維素膜對甲基橙染料廢水的處理

將1～2g步驟(3)得到的固定化白腐菌的改性細(xì)菌纖維素膜，加入到50mL甲基橙染料廢水中，上述甲基橙染料廢水的制備過程如下：稱取80～160mg/L甲基橙，溶于1L上述步驟(3)所述的白腐菌液體限制性培養(yǎng)基中，得到甲基橙染料廢水；于30℃下，在氣浴恒溫?fù)u床上以120rpm處理5天，每隔24小時(shí)測定染料廢水的色度，5天后，棄掉處理后的染料廢水，保留固定化菌，再加入50mL新配制的相同濃度的染料廢水，處理?xiàng)l件同上，每隔24小時(shí)測定染料廢水的色度，以5天為一循環(huán)，如此重復(fù)5次，染料廢水色度的去除率始終維持在81％以上。

優(yōu)點(diǎn)

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比存在顯著的進(jìn)步和積極的效果：

①本發(fā)明為細(xì)菌纖維素膜應(yīng)用提供了新的思路和途徑。

②改性后的細(xì)菌纖維素膜韌性提高，耐腐蝕能力增強(qiáng)，并且減小了載體木身對白腐菌處理甲基橙染料廢水效果的干擾。

③固定化白腐菌的改性細(xì)菌纖維素膜處理甲基橙染料廢水的方法具有可操作性，并且操作簡單，處理效果明顯及穩(wěn)定性好，受環(huán)境影響小。

④改性細(xì)菌纖維素膜廢棄后能被環(huán)境微生物降解，并成為植物生長的肥料不會(huì)造成二次污染。