苯胺废水处理研究
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参考文献：
［１］ 李晓平． 国内苯胺的生产消费情况及发展建议［Ｊ］． 氯碱工 业，２００６，２（２）：２９－ ３０．
［２］ Ｋｅａｒｍｅｙ Ｐ Ｃ， ＫａｕｆｍａｎＤ Ｄ． Ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ： Ｃｈｅｍｉｓｅｒｙ， Ｄｅｇｒａ－ ｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｅ ｏｆ Ａｃｔｉｏｎ （２ｎｄ） ［Ｍ］． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： Ｍａｒｅｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，１９７５．
收稿日期：２００７ 年 ５ 月
Ｓ ｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｒｅ ａ ｔｍｅ ｎｔ ｏｆ Ａｎｉｌｉｎｅ Ｗａ ｓ ｔｅ ｗａ ｔｅ ｒ
Ｍａ Ｙｉ Ｊｉａｎｇ Ｙａｎ Ｗｕ Ｇｕｉｆｅｎｇ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏ － ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｒｅａｔ ａｎｉｌｉｎｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｋｎｏｗ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ａｎｉｌｉｎｅ ｉｓ ７２．１０％，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＯＤ ｉｓ ６８ ｍｇ／ｌ， ｗｈｅｎ Ｖｃ ｉｓ ｃｏ－ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｉｎｇ ２４ ｈ； ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｇｏｏｄ．
快在群落中取得优势，所以仅仅依靠自然界的微生 物的共代谢作用往往达不到降解难降解物质的目 的，但通过人工强化的水处理构筑物进行处理则能 充分发挥共代谢处理有机物的优势。目前，共代谢方 式处理难降解物质已经试探性地应用到了实际工程 中。随着人们对共代谢认识的进一步提高，它作为一 种处理难降解有机物的有效方式将得到广泛深入的 应用。
［６］ Ｓｐｅｅｃｅ Ｒ Ｅ ．Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｓｔｅｒ－ ｗａｔｅｒ． Ａｒｃｈｅ Ｐｒｅｓｓ Ｐｕｂ，１９９６：３２２．
［７］ Ｆｒｉｅｓ Ｍ Ｒ， Ｆｏｒｎｅｙ Ｌ Ｊ， Ｔｉｅｄｊｅ Ｊ Ｍ． Ｐｈｅｎｏｌ－ ａｎｄ ｔｏｌｕｅｎｅ－ ｄｅ－ ｇｒａｄｕｂｇ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ａｎ Ａｑｕｉｆｅｒ ｉｎ ｗｈｉｃｈ Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｅｎｅ Ｃｏｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ． Ｏｃｃｕｒｒｅｄ Ａｐｐｌ． Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，１９９７，６３（４）：１ ５２３－ １ ５３０．
（１ ）微生物在降解一级基质的过程中，一级基
质诱导产生一种酶，它既能降解一级基质的中间产 物，又能降解二级基质和二级基质的中间产物［５］。
（２ ） 微生物 Ａ 只能将二级基质降解到不完全 的中间产物，但在引入另外一种微生物 Ｂ 之后，由 于微生物 Ｂ 具有降解该不完全中间产物的酶（但不 具备降解原二级基质的酶），进而将其降解，此时，微 生物 Ａ 和微生物 Ｂ 从外界环境摄取的易降解物质 充当一级基质，提供能量［６］。
［３］ 乌锡康．有机化工废水治理技术［Ｍ］．北京：化学工业出版 社，１９９８．
［４］ 孙文杰，刘勇弟． 微生物共代谢作用的研究进展［Ｊ］． 安阳 师范学院学报，２００３：２３－ ２５．
［５］ 付莉燕，文湘华，钱 易．厌氧条件下活性翠蓝生物降解性 能的研究．上海环境科学，２００１，２０（６）：２７４－ ２７６．
所谓共代谢，一般是指原本不能被代谢的物质在 外界提供碳源和能源的情况下被代谢的现象。其中外 界提供的碳源称为一级基质，用于微生物细胞增长并 为微生物细胞活动提供能量。一 级基质有两种来 源，一是外界环境直接提供的易降解物质，如甲醇、 葡萄糖、苯酚等，二是休眠细胞体本身的组成物质。 被共代谢的物质称为二级基质，不用于微生物细胞 增长，也不能为微生物细胞活动提供能量。根据酶的 来源及其特征可将共代谢作用分为以下三种：
２ 实验结果与讨论
２．１ 实验用水及接种污泥 试验原水取自济南某化工厂产生的废水，废水
中含苯胺的浓度为 ５００ ｍｇ／Ｌ，接种污泥为济南某污 水处理厂曝气池中的回流污泥，取 ２０ Ｌ 济南某污水 处理厂曝气池中的回流污泥于 ２５ Ｌ 的反应器中，进 行连续曝气，用化工厂产生的废水逐渐驯化微生物， 使反应器达到稳定运行；出水的 ＣＯＤ 采用重铬酸钾 法测定，苯胺含量采用液相法测定。 ２．２ 污泥驯化期间的试验研究
实验结果表明， 以甲醇∶水 ＝１∶１ 作为流动相， 样品中各组分能较好分离。如果甲醇比例降低，则样 品中各峰会有重叠，影响分离效果。ＨＰＬＣ 测定苯胺含 量的方法简便、灵敏、重现性好，适合于生产中应用。
·２２·
上海化工
第 ３２ 卷
电压 ／ｍＶ
ຫໍສະໝຸດ Baidu电压 ／ｍＶ
时间 ／ｍｉｎ
图 １ 苯胺对照品（２０ ｍｇ／Ｌ）
苯胺对照品（中国药品生物制品检定所）；甲醇为 色谱纯；蒸馏水为双蒸水（自制）；葡萄糖，苯酚，Ｖｃ 均 为分析纯；所用菌种为济南某污水处理厂曝气池中 的回流污泥；所用原水为济南某化工厂废水。 １．３ 色谱条件
色谱柱：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（２５０ ｍｍ×４１６ ｍｍ，５ μｍ） ； 检测波长：２５４ ｎｍ；柱温：室温 ；流 动 相 ：甲 醇 ∶ 水 ＝１∶１；流速：０．５ ｍＬ／ｍｉｎ；进样量：２０ μＬ。 １．４ 对照品溶液的制备
．
时间 ／ｍｉｎ
图 ２ 以 Ｖｃ 为共代谢基质，处理 １８ｈ 时的苯胺含量
３ 结语
难降解物质的共代谢广泛存在于自然界中，但 这种过程不会持久。因为自然界中广泛存在能代谢 一级基质但不能代谢二级基质的微生物，它们中存 在这样一类微生物，对一级基质代谢速率大于具有 共代谢能力的微生物对一级基质代谢速度，因而很
［８］ Ａｒｐ Ｄ Ｊ，Ｙｅａｇｅｒ Ｃ Ｍ，Ｈｙｍａｎ Ｍ Ｒ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ Ａｅｒｏｂｏｌｉｃ Ｃｏｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙ－ ｌｅｎｅ．Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，２００１，１２（２）：８１－ １０３．
（３ ）单个微生物均不能降解二级基质，微生物 杂交过程中产生的酶能将其降解。酶的合成是一级 基质诱发的［７－ ８］。
本研究将共代谢作用应用于苯胺废水的好氧处 理中，并取得了显著的效果。
１ 仪器、试剂与方法
１．１ 仪器 高 效 液 相 色 谱 仪 ： 日 本 岛 津 Ｗａｔｅｒｓ ６００
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，配有 ＳＰＤ－ １０Ａ 紫外可变波长检测器；浙 江大学数据处理器；色谱柱：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（２５０ ｍｍ× ４１６ ｍｍ，５ μｍ）；ＡＳ３１２０ 型超声波清洗器。 １．２ 试剂
关键词 苯胺 共代谢基质 ＣＯＤ 中图分类号 Ｘ ７０３．１
苯胺俗称阿尼林油，外观为无色或浅黄色透明油 状液体，具有强烈的刺激性气味，分子式为 Ｃ６Ｈ７Ｎ，熔点 为 － ６．３ ℃，沸点为 １８４ ℃，相对密度为 １．０２１ ７（２０／４ ℃）， 折光率为 １．５８６ ３，闪点为 ７０ ℃，暴露在空气中或日 光下易变成棕色。苯胺微溶于水，能与乙醇、乙醚、丙 酮、四氯化碳及苯混溶，也可溶于溶剂汽油［１］。
对照 ２４８ ５２ ２４０ ８０
一号 ７２ ６０ １４８ ４８
二号 １５６ ５２ １２８ ８４
三号 ９２ ４４ １２８ ４９
四号 １２０ １０４ ８０ ６８
由表 ２、表 ３ 可以看出，经不同共代谢基质处理 过的苯胺废水其苯胺含量有明显的差异，四号：添加 Ｖｃ 作为共代谢基质的反应器，其苯胺含量的平均去 除率达到了 ７２．１０％，明显高于对照和其余三个共代 谢基质的结果。同时，经过 ２４ ｈ 处理后，其 ＣＯＤ 的 含量也降到了 ６８ ｍｇ／Ｌ，低于 １００ ｍｇ／Ｌ，达到了排放 标准。
驯化期间，逐渐增加染料厂废水的量，每变化一 次废水维持五天，待运行稳定后再次改变化工厂废 水的量，各阶段驯化结束后出水苯胺含量及 ＣＯＤ 含量见表 １。
表 １ 驯化期间各阶段废水中苯胺含量及相应出 水苯胺含量和 ＣＯＤ 含量
初始苯胺含量／（ｍｇ·Ｌ－ １）
１０ ３０ ５０ ７０ ９０
驯化时间 ／ｄ
５５５ ５ ５
分别取 １ ０００ ｍＬ 上述驯化好的污泥于五个已 编号的反应器中（对照、一号、二号、三号、四号），再 取 ２００ ｍＬ 化工厂废水于上述五个反应器中，同时 另加 ２０ ｍｇ（２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）葡萄糖于一号反应器中； ２０ ｍｇ（２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）苯 酚 于 二 号 反 应 器 中 ；２０ ｍｇ （２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）醋酸于三号反应器中；２０ ｍｇ（２ ｍＬ，
驯化后苯胺含量 ／（ｍｇ·Ｌ－１） ０．２２４ ２．３４８ ３．９２５ ５．５７３ ７．４６３
苯胺去除率（％）
９７．７６ ９２．１７ ９２．１５ ９２．０４ ９１．７１
驯化后 ＣＯＤ 含量 ／（ｍｇ·Ｌ－１） ６９ ５４ ５６ ３４ ４７
由表 １ 可见，经过一段时间的驯化后，其中的微 生物能够去除大部分的苯胺，由 ＣＯＤ 全部降到 １００ ｍｇ／Ｌ 以下可知，苯胺得到了有效降解。 ２．３ 共代谢基质处理苯胺废水的实验及其结果分 析
苯胺是医药、农药、染料等行业的重要原料，广 泛存在于这些行业的废水中［２］。由于对人类及其他生 物具有很强的毒性， 所以许多国家都严格制定苯胺 的排放标准［３］。现在，生物降解已成为去除废水中低 浓度苯胺的首选方法。
废水的生物处理主要是利用微生物分解代谢有 机物的能力。其中，一部分有机物作为能源和碳源，另 一部分用于合成新的细胞物质。这种生物转化作用 在好氧环境中以分子氧作为电子受体， 而在厌氧环 境中则以硝酸盐、硫酸盐、二氧化碳或其他有机物作 为电子受体。目前，对这种以取得能量为目的的微生 物代谢过程及其影响因素有了比较深入的研究，并 已广泛地应用于生物处理系统中。然而在有机物的 生物转化中还存在着另一种尚未被人们透彻了解的 生物过程—— —共代谢（ｃｏ－ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ） ［４］。
三号 １２．２６ ８４．６８ １１．８０ ３．７５ ２．１９ ８１．４４ ０．０９ ９５．８９ ６６．４４
四号 １２．１２ ８４．８５ ９．３７ ２２．６９ ２．４６ ８２．８８ ０．０５ ９７．９７ ７２．１０
表 ３ 每 ６ ｈ 测一次的 ＣＯＤ 含量
６ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） １２ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） １８ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ２４ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１）
去除率（％）
２７．０８
２４ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ０．１４
去除率（％）
９６．２１
平均去除率（％） ６２．９８
一号 １０．００ ８７．５ ２．３８ ７６．２ １．９３ １８．９１ ０．１３ ９３．２６ ６８．９７
二号 １２．８８ ８３．９ ９．７２ ２４．５３ ５．２１ ４６．４０ ０．１１ ９７．８９ ６３．１８
精密称取苯胺对照品 １０ ｍｇ，置 ５０ ｍＬ 棕色量瓶
第一作者简介：马 毅 女 １９６０ 年生 副教授 主要从事药物制剂研究
第８期
马 毅等：苯胺废水处理研究
·２１·
中，加 ８０％的甲醇至刻度，摇匀，即 ２００ ｍｇ／Ｌ 作为储 备液，稀释成一定浓度的系列标准液。 １．５ 样品的制备
吸取 １０ ｍＬ 经共代谢处理后的各种上清液水样 于 ５０ ｍＬ 锥形瓶中，然后分别向其中加入 ５ ｍＬ 甲 醇，以破坏其中的蛋白质，摇动 １０ ｍｉｎ 后，用微孔滤 膜（０．２２ μｍ）滤过，弃去初滤液，取续滤液作为待测供 试液。
在本次实验中，通过比较可知，在 Ｖｃ 存在时， 微生物能产生大量的非专一性关键酶，这种非专一 性关键酶在降解 Ｖｃ 的同时，能有效地降解苯胺，因 此投加 Ｖｃ 所诱导产生的共代谢作用可显著改善苯 胺废水的好氧处理效果。至于 Ｖｃ 的具体作用机理 尚不清楚，有待继续研究。
在上述色谱条件下，苯胺对照品、样品溶液的色 谱图分别见图 １、图 ２。
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上海化工 Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．８ Ａｕｇ． ２００７
技术进步
苯胺废水处理研究
马毅
山东轻工业学院化工学院
姜 燕 吴桂峰
山东轻工业学院食品与生物工程学院 （山东济南 ２５０３５３）
摘 要 向苯胺废水中以一定的比例添加不同的共代谢基质，通过比较得出，以 Ｖｃ 为共代谢基质时，处理 ２４ ｈ 后， 苯胺去除率达到了 ７２．１０％，ＣＯＤ 含量降到了 ６８ ｍｇ／Ｌ，处理效果显著。
１０ ｇ／Ｌ）Ｖｃ 于四号反应器中，进行连续曝气。 每经过 ６ ｈ 液相测一次苯胺含量及重铬酸钾法
测一次 ＣＯＤ 含量。其含量见表 ２，表 ３。
表 ２ 每 ６ ｈ 测一次的苯胺含量
对照
６ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１）
８．３０
去除率（％）
８９．６
１２ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ５．０６
去除率（％）
３９．０４
１８ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ３．６９
［１］ 李晓平． 国内苯胺的生产消费情况及发展建议［Ｊ］． 氯碱工 业，２００６，２（２）：２９－ ３０．
［２］ Ｋｅａｒｍｅｙ Ｐ Ｃ， ＫａｕｆｍａｎＤ Ｄ． Ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ： Ｃｈｅｍｉｓｅｒｙ， Ｄｅｇｒａ－ ｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｅ ｏｆ Ａｃｔｉｏｎ （２ｎｄ） ［Ｍ］． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： Ｍａｒｅｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，１９７５．
收稿日期：２００７ 年 ５ 月
Ｓ ｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｒｅ ａ ｔｍｅ ｎｔ ｏｆ Ａｎｉｌｉｎｅ Ｗａ ｓ ｔｅ ｗａ ｔｅ ｒ
Ｍａ Ｙｉ Ｊｉａｎｇ Ｙａｎ Ｗｕ Ｇｕｉｆｅｎｇ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏ － ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｒｅａｔ ａｎｉｌｉｎｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｋｎｏｗ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ａｎｉｌｉｎｅ ｉｓ ７２．１０％，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣＯＤ ｉｓ ６８ ｍｇ／ｌ， ｗｈｅｎ Ｖｃ ｉｓ ｃｏ－ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｉｎｇ ２４ ｈ； ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｇｏｏｄ．
快在群落中取得优势，所以仅仅依靠自然界的微生 物的共代谢作用往往达不到降解难降解物质的目 的，但通过人工强化的水处理构筑物进行处理则能 充分发挥共代谢处理有机物的优势。目前，共代谢方 式处理难降解物质已经试探性地应用到了实际工程 中。随着人们对共代谢认识的进一步提高，它作为一 种处理难降解有机物的有效方式将得到广泛深入的 应用。
［６］ Ｓｐｅｅｃｅ Ｒ Ｅ ．Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｓｔｅｒ－ ｗａｔｅｒ． Ａｒｃｈｅ Ｐｒｅｓｓ Ｐｕｂ，１９９６：３２２．
［７］ Ｆｒｉｅｓ Ｍ Ｒ， Ｆｏｒｎｅｙ Ｌ Ｊ， Ｔｉｅｄｊｅ Ｊ Ｍ． Ｐｈｅｎｏｌ－ ａｎｄ ｔｏｌｕｅｎｅ－ ｄｅ－ ｇｒａｄｕｂｇ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ａｎ Ａｑｕｉｆｅｒ ｉｎ ｗｈｉｃｈ Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｅｎｅ Ｃｏｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ． Ｏｃｃｕｒｒｅｄ Ａｐｐｌ． Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，１９９７，６３（４）：１ ５２３－ １ ５３０．
（１ ）微生物在降解一级基质的过程中，一级基
质诱导产生一种酶，它既能降解一级基质的中间产 物，又能降解二级基质和二级基质的中间产物［５］。
（２ ） 微生物 Ａ 只能将二级基质降解到不完全 的中间产物，但在引入另外一种微生物 Ｂ 之后，由 于微生物 Ｂ 具有降解该不完全中间产物的酶（但不 具备降解原二级基质的酶），进而将其降解，此时，微 生物 Ａ 和微生物 Ｂ 从外界环境摄取的易降解物质 充当一级基质，提供能量［６］。
［３］ 乌锡康．有机化工废水治理技术［Ｍ］．北京：化学工业出版 社，１９９８．
［４］ 孙文杰，刘勇弟． 微生物共代谢作用的研究进展［Ｊ］． 安阳 师范学院学报，２００３：２３－ ２５．
［５］ 付莉燕，文湘华，钱 易．厌氧条件下活性翠蓝生物降解性 能的研究．上海环境科学，２００１，２０（６）：２７４－ ２７６．
所谓共代谢，一般是指原本不能被代谢的物质在 外界提供碳源和能源的情况下被代谢的现象。其中外 界提供的碳源称为一级基质，用于微生物细胞增长并 为微生物细胞活动提供能量。一 级基质有两种来 源，一是外界环境直接提供的易降解物质，如甲醇、 葡萄糖、苯酚等，二是休眠细胞体本身的组成物质。 被共代谢的物质称为二级基质，不用于微生物细胞 增长，也不能为微生物细胞活动提供能量。根据酶的 来源及其特征可将共代谢作用分为以下三种：
２ 实验结果与讨论
２．１ 实验用水及接种污泥 试验原水取自济南某化工厂产生的废水，废水
中含苯胺的浓度为 ５００ ｍｇ／Ｌ，接种污泥为济南某污 水处理厂曝气池中的回流污泥，取 ２０ Ｌ 济南某污水 处理厂曝气池中的回流污泥于 ２５ Ｌ 的反应器中，进 行连续曝气，用化工厂产生的废水逐渐驯化微生物， 使反应器达到稳定运行；出水的 ＣＯＤ 采用重铬酸钾 法测定，苯胺含量采用液相法测定。 ２．２ 污泥驯化期间的试验研究
实验结果表明， 以甲醇∶水 ＝１∶１ 作为流动相， 样品中各组分能较好分离。如果甲醇比例降低，则样 品中各峰会有重叠，影响分离效果。ＨＰＬＣ 测定苯胺含 量的方法简便、灵敏、重现性好，适合于生产中应用。
·２２·
上海化工
第 ３２ 卷
电压 ／ｍＶ
ຫໍສະໝຸດ Baidu电压 ／ｍＶ
时间 ／ｍｉｎ
图 １ 苯胺对照品（２０ ｍｇ／Ｌ）
苯胺对照品（中国药品生物制品检定所）；甲醇为 色谱纯；蒸馏水为双蒸水（自制）；葡萄糖，苯酚，Ｖｃ 均 为分析纯；所用菌种为济南某污水处理厂曝气池中 的回流污泥；所用原水为济南某化工厂废水。 １．３ 色谱条件
色谱柱：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（２５０ ｍｍ×４１６ ｍｍ，５ μｍ） ； 检测波长：２５４ ｎｍ；柱温：室温 ；流 动 相 ：甲 醇 ∶ 水 ＝１∶１；流速：０．５ ｍＬ／ｍｉｎ；进样量：２０ μＬ。 １．４ 对照品溶液的制备
．
时间 ／ｍｉｎ
图 ２ 以 Ｖｃ 为共代谢基质，处理 １８ｈ 时的苯胺含量
３ 结语
难降解物质的共代谢广泛存在于自然界中，但 这种过程不会持久。因为自然界中广泛存在能代谢 一级基质但不能代谢二级基质的微生物，它们中存 在这样一类微生物，对一级基质代谢速率大于具有 共代谢能力的微生物对一级基质代谢速度，因而很
［８］ Ａｒｐ Ｄ Ｊ，Ｙｅａｇｅｒ Ｃ Ｍ，Ｈｙｍａｎ Ｍ Ｒ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ Ａｅｒｏｂｏｌｉｃ Ｃｏｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙ－ ｌｅｎｅ．Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，２００１，１２（２）：８１－ １０３．
（３ ）单个微生物均不能降解二级基质，微生物 杂交过程中产生的酶能将其降解。酶的合成是一级 基质诱发的［７－ ８］。
本研究将共代谢作用应用于苯胺废水的好氧处 理中，并取得了显著的效果。
１ 仪器、试剂与方法
１．１ 仪器 高 效 液 相 色 谱 仪 ： 日 本 岛 津 Ｗａｔｅｒｓ ６００
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，配有 ＳＰＤ－ １０Ａ 紫外可变波长检测器；浙 江大学数据处理器；色谱柱：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ（２５０ ｍｍ× ４１６ ｍｍ，５ μｍ）；ＡＳ３１２０ 型超声波清洗器。 １．２ 试剂
关键词 苯胺 共代谢基质 ＣＯＤ 中图分类号 Ｘ ７０３．１
苯胺俗称阿尼林油，外观为无色或浅黄色透明油 状液体，具有强烈的刺激性气味，分子式为 Ｃ６Ｈ７Ｎ，熔点 为 － ６．３ ℃，沸点为 １８４ ℃，相对密度为 １．０２１ ７（２０／４ ℃）， 折光率为 １．５８６ ３，闪点为 ７０ ℃，暴露在空气中或日 光下易变成棕色。苯胺微溶于水，能与乙醇、乙醚、丙 酮、四氯化碳及苯混溶，也可溶于溶剂汽油［１］。
对照 ２４８ ５２ ２４０ ８０
一号 ７２ ６０ １４８ ４８
二号 １５６ ５２ １２８ ８４
三号 ９２ ４４ １２８ ４９
四号 １２０ １０４ ８０ ６８
由表 ２、表 ３ 可以看出，经不同共代谢基质处理 过的苯胺废水其苯胺含量有明显的差异，四号：添加 Ｖｃ 作为共代谢基质的反应器，其苯胺含量的平均去 除率达到了 ７２．１０％，明显高于对照和其余三个共代 谢基质的结果。同时，经过 ２４ ｈ 处理后，其 ＣＯＤ 的 含量也降到了 ６８ ｍｇ／Ｌ，低于 １００ ｍｇ／Ｌ，达到了排放 标准。
驯化期间，逐渐增加染料厂废水的量，每变化一 次废水维持五天，待运行稳定后再次改变化工厂废 水的量，各阶段驯化结束后出水苯胺含量及 ＣＯＤ 含量见表 １。
表 １ 驯化期间各阶段废水中苯胺含量及相应出 水苯胺含量和 ＣＯＤ 含量
初始苯胺含量／（ｍｇ·Ｌ－ １）
１０ ３０ ５０ ７０ ９０
驯化时间 ／ｄ
５５５ ５ ５
分别取 １ ０００ ｍＬ 上述驯化好的污泥于五个已 编号的反应器中（对照、一号、二号、三号、四号），再 取 ２００ ｍＬ 化工厂废水于上述五个反应器中，同时 另加 ２０ ｍｇ（２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）葡萄糖于一号反应器中； ２０ ｍｇ（２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）苯 酚 于 二 号 反 应 器 中 ；２０ ｍｇ （２ ｍＬ，１０ ｇ／Ｌ）醋酸于三号反应器中；２０ ｍｇ（２ ｍＬ，
驯化后苯胺含量 ／（ｍｇ·Ｌ－１） ０．２２４ ２．３４８ ３．９２５ ５．５７３ ７．４６３
苯胺去除率（％）
９７．７６ ９２．１７ ９２．１５ ９２．０４ ９１．７１
驯化后 ＣＯＤ 含量 ／（ｍｇ·Ｌ－１） ６９ ５４ ５６ ３４ ４７
由表 １ 可见，经过一段时间的驯化后，其中的微 生物能够去除大部分的苯胺，由 ＣＯＤ 全部降到 １００ ｍｇ／Ｌ 以下可知，苯胺得到了有效降解。 ２．３ 共代谢基质处理苯胺废水的实验及其结果分 析
苯胺是医药、农药、染料等行业的重要原料，广 泛存在于这些行业的废水中［２］。由于对人类及其他生 物具有很强的毒性， 所以许多国家都严格制定苯胺 的排放标准［３］。现在，生物降解已成为去除废水中低 浓度苯胺的首选方法。
废水的生物处理主要是利用微生物分解代谢有 机物的能力。其中，一部分有机物作为能源和碳源，另 一部分用于合成新的细胞物质。这种生物转化作用 在好氧环境中以分子氧作为电子受体， 而在厌氧环 境中则以硝酸盐、硫酸盐、二氧化碳或其他有机物作 为电子受体。目前，对这种以取得能量为目的的微生 物代谢过程及其影响因素有了比较深入的研究，并 已广泛地应用于生物处理系统中。然而在有机物的 生物转化中还存在着另一种尚未被人们透彻了解的 生物过程—— —共代谢（ｃｏ－ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ） ［４］。
三号 １２．２６ ８４．６８ １１．８０ ３．７５ ２．１９ ８１．４４ ０．０９ ９５．８９ ６６．４４
四号 １２．１２ ８４．８５ ９．３７ ２２．６９ ２．４６ ８２．８８ ０．０５ ９７．９７ ７２．１０
表 ３ 每 ６ ｈ 测一次的 ＣＯＤ 含量
６ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） １２ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） １８ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ２４ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１）
去除率（％）
２７．０８
２４ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ０．１４
去除率（％）
９６．２１
平均去除率（％） ６２．９８
一号 １０．００ ８７．５ ２．３８ ７６．２ １．９３ １８．９１ ０．１３ ９３．２６ ６８．９７
二号 １２．８８ ８３．９ ９．７２ ２４．５３ ５．２１ ４６．４０ ０．１１ ９７．８９ ６３．１８
精密称取苯胺对照品 １０ ｍｇ，置 ５０ ｍＬ 棕色量瓶
第一作者简介：马 毅 女 １９６０ 年生 副教授 主要从事药物制剂研究
第８期
马 毅等：苯胺废水处理研究
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中，加 ８０％的甲醇至刻度，摇匀，即 ２００ ｍｇ／Ｌ 作为储 备液，稀释成一定浓度的系列标准液。 １．５ 样品的制备
吸取 １０ ｍＬ 经共代谢处理后的各种上清液水样 于 ５０ ｍＬ 锥形瓶中，然后分别向其中加入 ５ ｍＬ 甲 醇，以破坏其中的蛋白质，摇动 １０ ｍｉｎ 后，用微孔滤 膜（０．２２ μｍ）滤过，弃去初滤液，取续滤液作为待测供 试液。
在本次实验中，通过比较可知，在 Ｖｃ 存在时， 微生物能产生大量的非专一性关键酶，这种非专一 性关键酶在降解 Ｖｃ 的同时，能有效地降解苯胺，因 此投加 Ｖｃ 所诱导产生的共代谢作用可显著改善苯 胺废水的好氧处理效果。至于 Ｖｃ 的具体作用机理 尚不清楚，有待继续研究。
在上述色谱条件下，苯胺对照品、样品溶液的色 谱图分别见图 １、图 ２。
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上海化工 Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．８ Ａｕｇ． ２００７
技术进步
苯胺废水处理研究
马毅
山东轻工业学院化工学院
姜 燕 吴桂峰
山东轻工业学院食品与生物工程学院 （山东济南 ２５０３５３）
摘 要 向苯胺废水中以一定的比例添加不同的共代谢基质，通过比较得出，以 Ｖｃ 为共代谢基质时，处理 ２４ ｈ 后， 苯胺去除率达到了 ７２．１０％，ＣＯＤ 含量降到了 ６８ ｍｇ／Ｌ，处理效果显著。
１０ ｇ／Ｌ）Ｖｃ 于四号反应器中，进行连续曝气。 每经过 ６ ｈ 液相测一次苯胺含量及重铬酸钾法
测一次 ＣＯＤ 含量。其含量见表 ２，表 ３。
表 ２ 每 ６ ｈ 测一次的苯胺含量
对照
６ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１）
８．３０
去除率（％）
８９．６
１２ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ５．０６
去除率（％）
３９．０４
１８ ｈ／（ｍｇ·Ｌ－１） ３．６９