CN102070237A

CN102070237A - 一种去除工业废水中磺酰胺的cod降解剂

Info

Publication number: CN102070237A
Application number: CN 201010559644
Authority: CN
Inventors: 雷春生; 龙海燕; 涂保华; 张凤娥
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Liyang Chang Technology Transfer Center Co., Ltd.
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102070237B

Abstract

本发明公开了一种环境污水处理领域中去除工业废水中磺酰胺的COD降解剂，由无机强氧化剂、催化剂及遗传工程菌酶复配而成，氧化剂质量含量为70%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～29%。无机强氧化剂是氯酸钠、铁酸钾、过二硫酸铵、铋酸钠中的一种或二种；催化剂是氧化镍、氧化铜、氧化钛、氧化铅中的一种；遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、木质纤维素水解酶、蛋白质水解酶、有机磷水解酶、淀粉酶中一种或两种；加入1%～5%到废水中不断搅拌，废水中磺酰胺浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，去除率大于99.9%，原料易得，使用简单，且无沉淀生成，不会产生二次污染。

Description

一种去除工业废水中磺酰胺的COD降解剂

技术领域

本发明涉及制药、化工等工业废水中含有的磺酰胺难降解有机物的去除方法，属于环境污水处理领域。

背景技术

磺酰胺是氨基磺酰胺、氨基苯磺酰胺及其磺酰胺衍生物的统称，广泛应用在化工制药领域，其生产废水具有高色度、高有机物浓度和生物难降解的特性，是废水中难以去除的一种有机污染物。废水处理技术发展至今，一些成分简单，生物降解性能好、浓度较低的废水可以通过组合传统工艺得以去除。但是随着现代工业生产特别是化工工业的发展，工业废水的成分日益复杂，尤其是化工合成的有机物，往往难以用传统的废水处理方法，例如生物处理法等去除。

对于难降解有机物的去除，常采用的方法有：

（1）生物强化法。生物强化法是通过投加专门培养的优势菌种改善外界环境因素，提高现有工艺对有毒难降解有机物的生物降解效率。投加有效降解的微生物主要是针对所要去除的污染物质，投加专门培养的优势菌种对其进行有效降解，用于改善活性污泥法处理效果，但优势菌种在新环境中的适应性和再生问题待解决。为了增加优势菌种在生物处理装置内的浓度，提高难降解有机物的处理效率，固定化技术已被用来处理部分难降解有机物。固定化技术是通过化学或物理的手段将优势的游离菌固定，使其不再游离，但仍具有生物活性。投加营养物和基质类似物是由于大部分有毒有机物的降解通过共代谢途径进行，在常规活性污泥系统中可降解目标污染物的微生物数量与活性比较低，添加某些营养物包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需的因子，将有助于降解菌的生长，改善处理系统的运行性能。投加基质类似物是针对代谢酶的可诱导性，利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物，提高酶活性。投加遗传工程菌酶是通过基因工程技术构建具有特殊降解功能的菌，形成了酶生物处理技术，酶的固定化技术是目前这一领域研究的热点。

（2）物化法。主要有吸附法、萃取法、各种膜处理技术等。吸附法主要采用交换吸附、物理吸附或化学吸附等方式，将污染物从废水吸附到吸附剂上，达到去除的目的。常用的吸附剂有活性炭、树脂、活性炭纤维、硅藻土等。但由于吸附剂的吸附容量有限，吸附后的再生往往能耗很大，废弃后排放易造成二次污染，这些因素限制了该方法的实际应用。萃取法是利用与水互不相溶、但对污染物的溶解能力较强的溶剂，将其与废水充分混合接触，大部分的污染物便转移至溶剂相，分离废水和溶剂，使废水得到净化。但是目前萃取法仅适用于少数几种有机废水，萃取效果及费用主要取决于所使用的萃取剂。由于萃取剂在水中还有一定的溶解度，处理时难免有少量溶剂流失，使处理后的水质难以达到排放标准，还需结合其他方法做进一步的处理。

（3）氧化法。一般是在催化剂的作用下，用化学氧化剂处理有机废水以提高废水可生化性，或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。常用的氧化剂有O₃，H₂O₂，KMnO₄等。氧化剂表现出氧化能力不强，存在选择性氧化等缺点，难以达到实际的要求。目前，采用高级化学氧化法例如湿式催化氧化法、光化学氧化法、电催化法、超声化学氧化法和超临界水氧化法等，高级氧化法在反应中产生活性极强的.OH自由基，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子，难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成CO₂和H₂O，接近完全矿化。这种以.OH为主要氧化剂的降解技术克服了普通氧化法存在的问题，但是所需的水环境条件pH要求较低，一般要求在pH为3.5左右才能达到很好的效果，所以无法在实际大规模中加以应用。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术不足，提供一种适用于工业废水中磺酰胺去除的COD（化学需氧量）降解剂，该降解剂原料易得，使用简单，去除工业废水中磺酰胺的效果好。

本发明所采用的技术方案是：由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，其中无机强氧化剂质量含量为70%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～29%。所述的无机强氧化剂是氯酸钠、铁酸钾、过二硫酸铵、铋酸钠中的一种或二种；所述的催化剂是氧化镍、氧化铜、氧化钛、氧化铅中的一种；所述的遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、木质纤维素水解酶、蛋白质水解酶、有机磷水解酶、淀粉酶中一种或两种。

各物质占复配后总质量的百分比分别为：氯酸钠70%～80%、铁酸钾72%～85%、过二硫酸铵75%～85%、铋酸钠80%～85% 、氧化镍1%～3%、氧化铜1%～4%、氧化钛1%～5%、氧化铅1%～5%、环酰胺水解酶10%～25%、木质纤维素水解酶10%～20%、蛋白质水解酶10%～27%、有机磷水解酶10%～29%、淀粉酶10%～28%。

本发明的有益效果是：

1.针对磺酰胺类物质的分子结构，在选择合适的氧化剂基础上再选择合适的催化剂，并复配相适应的工程菌水解酶，在投加量不大的情况下，可使废水中磺酰胺浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，磺酰胺去除率大于99.9%。

2.加入的磺酰胺去除剂到废水中，无沉淀生成，也无气味产生，还可改变废水的色度，对环境无二次污染。

具体实施方式

本发明COD降解剂由无机强氧化剂、催化剂及遗传工程菌酶复配而成，其中氧化剂质量含量为70%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～29%。无机强氧化剂是氯酸钠、铁酸钾、过二硫酸铵、铋酸钠中的一种或二种；催化剂是氧化镍、氧化铜、氧化钛、氧化铅中的一种；遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、木质纤维素水解酶、蛋白质水解酶、有机磷水解酶、淀粉酶中一种或两种。

COD降解剂具体为：氯酸钠70%～80%、铁酸钾72%～85%、过二硫酸铵75%～85%、铋酸钠80%～85% 、氧化镍1%～3%、氧化铜1%～4%、氧化钛1%～5%、氧化铅1%～5%、环酰胺水解酶10%～25%、木质纤维素水解酶10%～20%、蛋白质水解酶10%～27%、有机磷水解酶10%～29%、淀粉酶10%～28%，上述各百分含量是各物质占COD降解剂总质量的百分比。

本发明使用时，将复配好的COD降解剂加入到含有磺酰胺难降解有机物的工业废水中，加入的质量占工业废水质量的1%～5%，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为10～30min，可使工业废水中磺酰胺浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，磺酰胺去除率大于99.9%。

以下提供3个实施例进一步说明本发明：

实施例1

将氯酸钠78%、氧化钛2%、环酰胺水解酶20%配成磺酰胺COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入到工业废水中，加入的量为1%，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为15min，可使工业废水中磺酰胺浓度从870mg/L降到0.25mg/L，磺酰胺去除率大于99.9%。

实施例2

将铁酸钾72% 、氧化镍2%、蛋白质水解酶26%配成磺酰胺COD降解剂。把复配好的COD降解剂加入到废水中，加入的量为3%，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为20min，可使废水中磺酰胺浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，磺酰胺去除率大于99.9%。

实施例3

将过二硫酸铵85%、氧化铅3%、淀粉酶12%配成磺酰胺COD降解剂。把复配好的COD降解剂加入到废水中，加入的量为3%，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为30min，可使废水中磺酰胺浓度从980mg/L降到0.3mg/L以下，磺酰胺去除率大于99.9%。

Claims

1. 一种去除工业废水中磺酰胺的COD降解剂，其特征在于：由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，无机强氧化剂质量含量为70%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～29%；所述无机强氧化剂是氯酸钠、铁酸钾、过二硫酸铵、铋酸钠中的一种或二种；所述催化剂是氧化镍、氧化铜、氧化钛、氧化铅中的一种；所述遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、木质纤维素水解酶、蛋白质水解酶、有机磷水解酶、淀粉酶中一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种去除工业废水中磺酰胺的COD降解剂，其特征在于，各物质占复配后总质量的百分比分别为：氯酸钠70%～80%、铁酸钾72%～85%、过二硫酸铵75%～85%、铋酸钠80%～85% 、氧化镍1%～3%、氧化铜1%～4%、氧化钛1%～5%、氧化铅1%～5%、环酰胺水解酶10%～25%、木质纤维素水解酶10%～20%、蛋白质水解酶10%～27%、有机磷水解酶10%～29%、淀粉酶10%～28%。