The study aimed to investigate the efficiency of exogenous bacterial consortium (Enterobacter cloacae and Pseudomonas otitidis) decorated (immobilized) with Fe3O4 Nanoparticles for the treatment of petroleum hydrocarbon-contaminated wastewater. Glycine coated magnetite Nanoparticles (Fe3O4 NPs) were prepared using reverse co-precipitation method and were characterized using X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy and vibrating sample magnetometer. They were used to decorate exogenous bacterial consortium (Enterobacter cloacae and Pseudomonas otitidis) at 3 different Fe3O4/bacteria ratios (1:1, 1:3 and 3:1 w/w). Bioremediation of oil contaminated wastewater collected from one of the petroleum distribution companies, Alexandria was conducted for 168 h using Fe3O4/bacterial association at the best ratio (3:1) and compared with non-decorated consortium and the indigenous bacteria in the control. Analysis indicated crystalline structure of Fe3O4 NPs with spherical particles (size: 15-20 nm) and superparamagnetic properties. Glycine modified-Fe3O4 exhibited high ability to immobilize bacteria which acquired its magnetic properties. The highest coating efficiency (92%) was achieved at 3:1 Fe3O4/bacteria ratio after 1 h. This ratio positively affected bacterial growth reaching the highest growth rate (5.07 fold higher than the control) after 4 h. The highest removal efficiencies of the total suspended solids (TSS), chemical oxygen demands (COD), oil and grease (O&G) and total petroleum hydrocarbons (TPH) recording 96, 65.4, 83.9 and 85% reaching residual concentrations of 9.5, 598, 99 and 60 mg/l respectively were achieved after 4 h by the Fe3O4-bacteria assembly. Compared with the maximum permissible limits of the tested parameters, TSS residue was highly compiled with its limit (50 mg/l), while COD, O&G and TPH were 7.5, 9.9, and 120-folds higher than their limits (100, 15 and 0.5 mg/l respectively). To the best of our knowledge it is first time to use integrated Enterobacter cloacae and Pseudomonas otitidis consortium decorated with Fe3O4 NPs for the treatment of petroleum hydrocarbon-contaminated wastewater. The proposed system proved to be a very efficient, economical and applicable for the removal of the included contaminants in very short running time which increases its biotechnological added value.

中文翻译：

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细菌聚生体和磁铁矿 (Fe3O4) 纳米颗粒之间的整合用于处理含油工业废水

该研究旨在研究用 Fe3O4 纳米颗粒装饰（固定）的外源性细菌聚生体（阴沟肠杆菌和假单胞菌）处理石油烃污染废水的效率。使用反向共沉淀法制备了甘氨酸包覆的磁铁矿纳米颗粒 (Fe3O4 NPs)，并使用 X 射线衍射、透射和扫描电子显微镜以及振动样品磁强计进行了表征。它们被用来装饰外源性细菌聚生体（阴沟肠杆菌和假单胞菌），以 3 种不同的 Fe3O4/细菌比例（1:1、1:3 和 3:1 w/w）。对从石油分销公司之一亚历山大收集的石油污染废水进行生物修复，使用 Fe3O4/细菌组合以最佳比例 (3: 1) 并与未修饰的聚生体和对照中的本地细菌进行比较。分析表明具有球形颗粒（尺寸：15-20 nm）和超顺磁性的 Fe3O4 NPs 的晶体结构。甘氨酸修饰的 Fe3O4 表现出很强的固定细菌的能力，获得了它的磁性。1 小时后，Fe3O4/细菌比例为 3:1 时，涂层效率最高 (92%)。该比率对细菌生长产生积极影响，在 4 小时后达到最高生长速率（比对照高 5.07 倍）。总悬浮固体 (TSS)、化学需氧量 (COD)、油和油脂 (O&G) 和总石油烃 (TPH) 的最高去除效率分别为 96、65.4、83.9 和 85%，残留浓度达到 9.5、598、Fe3O4-细菌组装体在 4 小时后分别达到 99 和 60 毫克/升。与测试参数的最大允许限值相比，TSS 残留高度编制为限值 (50 mg/l)，而 COD、O&G 和 TPH 分别比其限值（100、15 和 120 倍）高 7.5、9.9 和 120 倍。 0.5 毫克/升）。据我们所知，这是第一次使用带有 Fe3O4 NPs 的集成阴沟肠杆菌和假单胞菌联合体来处理石油烃污染的废水。所提议的系统被证明是一种非常有效、经济且适用于在很短的运行时间内去除所含污染物的方法，从而增加了其生物技术附加值。TSS 残留物的限值 (50 mg/l) 高度编译，而 COD、O&G 和 TPH 比它们的限值（分别为 100、15 和 0.5 mg/l）高 7.5、9.9 和 120 倍。据我们所知，这是第一次使用带有 Fe3O4 NPs 的集成阴沟肠杆菌和假单胞菌联合体来处理石油烃污染的废水。所提议的系统被证明是一种非常有效、经济且适用于在很短的运行时间内去除所含污染物的方法，从而增加了其生物技术附加值。TSS 残留物的限值 (50 mg/l) 高度编译，而 COD、O&G 和 TPH 比它们的限值（分别为 100、15 和 0.5 mg/l）高 7.5、9.9 和 120 倍。据我们所知，这是第一次使用带有 Fe3O4 NPs 的集成阴沟肠杆菌和假单胞菌联合体来处理石油烃污染的废水。所提议的系统被证明是一种非常有效、经济且适用于在很短的运行时间内去除所含污染物的方法，从而增加了其生物技术附加值。据我们所知，这是第一次使用带有 Fe3O4 NPs 的集成阴沟肠杆菌和假单胞菌联合体来处理石油烃污染的废水。所提议的系统被证明是一种非常有效、经济且适用于在很短的运行时间内去除所含污染物的方法，从而增加了其生物技术附加值。据我们所知，这是第一次使用带有 Fe3O4 NPs 的集成阴沟肠杆菌和假单胞菌联合体来处理石油烃污染的废水。所提议的系统被证明是一种非常有效、经济且适用于在很短的运行时间内去除所含污染物的方法，从而增加了其生物技术附加值。