CN107954521A - 一种含酚废水的处理方法 - Google Patents

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杨智钧
刘丹丹
王锦锦
吕爱平
卞兆祥
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    • C02F3/342—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the enzymes used
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Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含酚废水的处理方法。该处理方法具体是将壳聚糖和漆酶加入至含酚废水中进行反应，所述含酚废水由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成，所述含酚废水的总酚浓度为1～5g/L。本发明的技术优点在于：1)本发明提供的技术方案由于采用了漆酶和壳聚糖共同处理含酚废水，能够有效降解酚，能够直接得到除酚后无色的溶液，大大减轻了后续水处理系统的处理压力。2)本发明所选用的漆酶和壳聚糖能够进行交联反应，漆酶作为生物催化剂，能够降解酚类物质，可以将酚氧化成醌，而醌可以与壳聚糖上的氨基通过席夫碱或迈克尔加成反应发生共价作用，反应生成不溶于水的沉淀物，从而达到降酚和脱色同时进行的效果。

Description

一种含酚废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含酚废水的处理方法。
背景技术
酚是一种芳香碳氢化合物的含氧衍生物，含酚废水的毒性涉及水生物的生长和繁殖，污染饮用水源，对水体造成严重污染。工业上治理含酚废水的方法一般分为物理法、化学法、生物法三大类，其中生物法具有催化效率高、专一性强、反应条件温和、对环境友好等优点，有着广泛的应用前景。
壳聚糖是一种天然有机高分子絮凝剂，在城市生活污水、工业给排水处理中得到了广泛地应用。如中国专利CN 104628114A公开了一种含壳聚糖的生活污水脱色净水剂，该净水剂以壳聚糖为基质材料，壳聚糖无毒、易生物降解，不会造成二次污染且资源丰富，有效地对生活污水的色度进行净化处理，易过滤，具有高效、清洁、安全的特点。虽然利用壳聚糖可以进行脱色，但仅仅是利用了壳聚糖作为天然絮凝剂的絮凝作用，对于含酚废水的处理效果有限。另外，漆酶是一个氧化过程，除去生成的大分子沉淀物之外，水中依然存在溶于水中的小分子氧化产物，会导致废液颜色变深，增加后期处理负担。
鉴于此，寻找一种如何既经济又简单的方法来解决好含酚废水问题显得尤为重要。
发明内容
1、发明目的。
本发明的目的在于提供一种含酚废水的处理方法，该处理方法利用漆酶催化降解酚类物质并与壳聚糖发生交联反应自然沉降，达到同时降解酚类物质和废水脱色的目的，以减轻后续水处理系统的处理负担。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种含酚废水的处理方法，该处理方法具体是将壳聚糖和漆酶加入至含酚废水中进行反应。
优选地，本发明所述的含酚废水由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成。
更优选地，本发明所述含酚废水的总酚浓度为1～5g/L。
更优选地，本发明所述含酚废水的总酚浓度为1g/L，所述壳聚糖的浓度为0.2g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
更优选地，本发明所述含酚废水的总酚浓度为2.5g/L，所述壳聚糖的浓度为0.25～0.5g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
更优选地，本发明所述含酚废水的总酚浓度为5g/L，所述壳聚糖的浓度为0.5～1g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
更优选地，本发明反应在pH为5.0～6.0的条件下进行。
3、本发明所产生的技术效果。
1)本发明提供的技术方案由于采用了漆酶和壳聚糖共同处理含酚废水，能够有效降解酚，能够直接得到除酚后无色的溶液，大大减轻了后续水处理系统的处理压力。
2)本发明所选用的漆酶和壳聚糖能够进行交联反应，漆酶作为生物催化剂，能够降解酚类物质，可以将酚氧化成醌，而醌可以与壳聚糖上的氨基通过席夫碱或迈克尔加成反应发生共价作用，反应生成不溶于水的沉淀物，从而达到降酚和脱色同时进行的效果。
附图说明
图1是实施例1的含酚废水脱色情况对比图。
图2是实施例2的含酚废水脱色情况对比图。
图3是实施例3的含酚废水脱色情况对比图。
图4是实施例4的含酚废水脱色情况对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地描述。
本发明一种含酚废水的处理方法，该处理方法具体是将壳聚糖和漆酶加入至含酚废水中进行反应。优选地，本发明所述的含酚废水由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成。
实施例1
选取总酚浓度为1g/L，选择壳聚糖浓度为0～0.2g/L，选择漆酶浓度为10～20U/mL。具体见表1。
表1
酚浓度，g/L 1 1 1 1
壳聚糖浓度，g/L 0 0 0.2 0.2
漆酶浓度，U/mL 10 20 10 20
反应后酚的降解率>90％，而脱色情况见图1。从图1可以看出，壳聚糖浓度为0，即不加入壳聚糖的情况下，漆酶处理后的含酚废水颜色变深，这是因为漆酶是一个氧化过程，除去生成的大分子沉淀物之外，水中依然存在溶于水中的小分子氧化产物。而同时选用漆酶和壳聚糖共同作用后，溶液为无色。
实施例2
选取总酚浓度为2.5g/L，选择壳聚糖浓度为0～0.5g/L，选择漆酶浓度为10～20U/mL。具体见表2。
表2
酚浓度，g/L 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
壳聚糖浓度，g/L 0 0.25 0.25 0.5 0.5
漆酶浓度，U/mL 20 10 20 10 20
反应后酚的降解率>90％，而脱色情况见图2。从图2可以看出，壳聚糖浓度为0g/L，即不加入壳聚糖的情况下，漆酶处理后的含酚废水颜色变深。这是因为漆酶是一个氧化过程，除去生成的大分子沉淀物之外，水中依然存在溶于水中的小分子氧化产物。而相比实施例1，颜色更深，这是因为酚浓度比实施例1中的要高。而同时选用漆酶和壳聚糖共同作用后，虽然含酚废水的酚浓度较高，但处理后溶液仍然为无色，具有较好的去色处理效果。
实施例3
选取总酚浓度为5g/L，选择壳聚糖浓度为0～1g/L，选择漆酶浓度为10～20U/mL。具体见表3。
表3
反应后酚的降解率>90％，而脱色情况见图3。从图3可以看出，相比实施例1，壳聚糖浓度为0g/L，即不加入壳聚糖的情况下，处理后的含酚废水颜色加深。这是因为漆酶是一个氧化过程，除去生成的大分子沉淀物之外，水中依然存在溶于水中的小分子氧化产物。而相比实施例2，颜色变得更深，这是因为酚浓度比实施例2中的要高。而同时选用漆酶和壳聚糖共同作用后，虽然含酚废水的酚浓度较高，但处理后溶液仍然为无色，具有较好的去色处理效果。
实施例4
选取总酚浓度为1g/L，选择壳聚糖浓度为0.2g/L，选择漆酶浓度为20U/mL。具体见表4。
表4
酚浓度，g/L 1 1 1
壳聚糖浓度，g/L 0.2 0.2 0.2
漆酶浓度，U/mL 20 20 20
pH值 5.0 5.5 6.0
反应后酚的降解率>90％，而脱色情况见图4。从图4可以看出，在pH为5.0～6.0的条件下，同时选用漆酶和壳聚糖共同作用后，溶液为无色。
实施例5
选取总酚浓度为1g/L，选择壳聚糖浓度为0.1～0.2g/L，漆酶浓度为0U/mL。具体见表4。
表4
酚浓度，g/L 1 1 1 1
壳聚糖浓度，g/L 0.1 0.1 0.2 0.2
漆酶浓度，U/mL 0 0 0 0
由于没有添加漆酶进行氧化反应，不存在小分子氧化产物，所以溶液也是无色，但反应后酚的降解率<10％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种含酚废水的处理方法，其特征在于：该处理方法具体是将壳聚糖和漆酶加入至含酚废水中进行反应。
2.根据权利要求1所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：所述含酚废水由苯酚、邻苯二酚和对苯二酚组成。
3.根据权利要求1或2所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：所述含酚废水的总酚浓度为1～5g/L。
4.根据权利要求1所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：所述含酚废水的总酚浓度为1g/L，所述壳聚糖的浓度为0.2g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
5.根据权利要求1所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：所述含酚废水的总酚浓度为2.5g/L，所述壳聚糖的浓度为0.25～0.5g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
6.根据权利要求1所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：所述含酚废水的总酚浓度为5g/L，所述壳聚糖的浓度为0.5～1g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
7.根据权利要求1所述的含酚废水的处理方法，其特征在于：反应在pH为5.0～6.0的条件下进行。
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