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石油中的含硫、含氮化合物不仅造成环境污染，还会导致炼制过程中催化剂中毒，微生物能够脱除石油中的含硫和含氮化合物。但微生物转化的速率较低是限制其应用的关键因素，因此本文以二苯并噻吩(Dibenzothiophene，DBT)和咔唑(Carbazole，CAR)为模型化合物，开展吸附-磁性微生物降解耦合脱硫脱氮工艺的研究。
首先，利用吸附-磁性微生物降解原位耦合工艺脱除DBT。在细胞表面组装纳米Fe3O4磁性颗粒，进行磁性固定化，并在磁性固定化细胞表面组装吸附剂纳米γ-Al2O3。脱硫细胞的磁性固定化过程中细胞与磁性颗粒最佳质量配比为50:1；将磁性细胞应用于原位耦合脱硫，吸附性能较好，与细胞结合较紧密的γ-Al2O3具有较高的耦合脱硫活性；γ-Al2O3与磁性颗粒的质量比为5:1时，耦合脱硫活性最高，比磁性细胞脱硫活性提高近20％。磁性耦合脱硫细胞在重复使用三次之后，活性下降小于10％。
其次，将吸附-磁性微生物降解原位耦合工艺应用于CAR的降解。使用表面活性剂Tween80促进CAR在正辛烷中的分散，使溶解度增加到11 mmol/L；以此分散体系模拟油相，CAR降解速率有明显的提高；γ-Al2O3可以在2 min内完全吸附脱除11mmol/L的CAR；磁性固定化脱氮细胞活性与游离细胞相当，耦合脱氮细胞重复使用时间超过210小时，活性下降22％左右，表现出良好的重复使用性能。
利用吸附-微生物降解耦合同时脱硫脱氮。脱硫菌R.erythropolis LSSE-8-1-vgb和专一性CAR降解菌Klebsiella sp.LSSE-H2的混合细胞对模拟柴油进行同时脱硫脱氮时，3 mmol/L DBT可以在12 h内被完全脱除；γ-Al2O3在4 min内完全脱除模拟油相中的DBT和CAR。使用吸附-微生物降解耦合的方法同时脱硫脱氮，对吸附剂进行生物再生之后重复使用，在6 min内可以完全脱除模拟油相中的3 mmol/L DBT和11mmol/L CAR。