一種處理化工廢水的氧化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種處理化工廢水的氧化劑及其制備方法，組成成分包括二次混合液、過氧化物、水、檸檬酸或檸檬酸水溶性鹽；所述二次混合液由一次混合液與酵母裂解酶混合組成，所述過氧化物為過氧化氫和過氧化氫衍生物的混合物；所述一次混合液是由水、六偏磷酸鹽、還原型谷胱甘肽及3?磷酸甘油脫氫酶組成。本發(fā)明的氧化劑能持續(xù)快速釋放多種強(qiáng)氧化性的高濃度氧化自由基，對(duì)于成分復(fù)雜的化工廢水，可以高效降解去除；可以在pH 3~8的范圍都能保持高氧化活性，活化劑用量少、處理藥劑費(fèi)用低，處理成本大大減少；能夠解決目前化工廢水面臨的主要問題，以及滿足化工廢水處理技術(shù)趨勢(shì)及需求。
【專利說明】
-種處理化工廢水的氧化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)處理領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于處理化工廢水的氧化劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量各種各樣化工產(chǎn)品產(chǎn)生的同時(shí)，伴隨著化工企業(yè) 生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水，其成分復(fù)雜，污染物含量高、有毒有害物質(zhì)多，具有排放量大、鹽度高、色 度大、難降解和可生化性差的特點(diǎn)，屬于典型的有毒有害難降解的工業(yè)廢水;另外，伴隨新 環(huán)保法的頒布及"水十條"的出臺(tái)，化工廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格，依靠傳統(tǒng)的化工廢水處理 技術(shù)(預(yù)處理+二級(jí)生化處理）很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不但會(huì)污染水體，還會(huì)造成水資源的浪 費(fèi)。
[0003]在中國發(fā)明專利《一種高級(jí)氧化劑及其制備方法》（公開號(hào):CN104671436A，【公開日】 期：2015.06.03)的技術(shù)方案中提出了一種針對(duì)重金屬廢水和印染廢水的高級(jí)氧化劑及其 制備方法，有效解決了處理重金屬廢水、印染廢水過程中所存在的技術(shù)瓶頸問題。針對(duì)目前 化工廢水處理面臨的主要問題和越來越嚴(yán)格的化工廢水出水提標(biāo)要求W及目前化工廢水 處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和需求，本發(fā)明在前面針對(duì)印染廢水的高級(jí)氧化劑成分及制備方法的基 礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化提升，形成?？卺槍?duì)有毒有害難降解化工廢水處理的氧化處理劑及其制備方 法，確?；U水的處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：針對(duì)目前化工廢水所面臨的主要問題W及其處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及需 求，在針對(duì)印染廢水的氧化劑成分及其制備方法上進(jìn)行改進(jìn)提升，提出了一種處理化工廢 水的氧化劑及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 針對(duì)化工廢水處理的氧化劑，組成成分包括二次混合液、過氧化物、水、巧樣酸或巧樣 酸水溶性鹽;所述二次混合液由一次混合液與酵母裂解酶混合組成，所述過氧化物為過氧 化氨和過氧化氨衍生物的混合物;所述一次混合液是由水、六偏憐酸鹽、還原型谷脫甘膚及 3-憐酸甘油脫氨酶組成。
[0006] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，組成W重量份計(jì):二次混合液800份、過氧化物2000~3000 份，巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽30~60份，水10000~20000份，所述過氧化物中過氧化氨的質(zhì)量 百分比為15%~30%。
[0007] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述二次混合液由如下重量份的成分組成：一次混合液 6100~6300份，酵母裂解酶80~170份。
[000引進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述一次混合液由如下重量份的成分組成：水4800份，六 偏憐酸鹽1320~1560份，還原型谷脫甘膚0.18~0.42份，3-憐酸甘油脫氨酶0.01~0.02份。
[0009]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述3-憐酸甘油脫氨酶的單位質(zhì)量酶活性為200U/mg;所 述酵母裂解酶的單位質(zhì)量酶活性為抓/mg;所述水為去離子水，在溫度為25°C時(shí)，其電阻率 >1ΜΩ ?cm,電導(dǎo)率>0.1 帖/cm。
[0010] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述六偏憐酸鹽為堿金屬鹽，一般為鋼鹽或者鐘鹽，優(yōu)選 鋼鹽;所述過氧化氨衍生物為為過一硫酸鹽和/或過二硫酸鹽，一般為堿金屬鹽，最常見為 鋼鹽和鐘鹽。
[0011] -種處理化工廢水氧化劑的制備方法，包括W下步驟： 1) 將水、六偏憐酸鹽、還原型谷脫甘膚W及3-憐酸甘油脫氨酶充分?jǐn)埌杌旌稀⒔庥?，審U 得一次混合液； 2) 然后將步驟1)中所制得的一次混合液與具有活性的酵母裂解酶充分?jǐn)埌杌旌?、?育，制得二次混合液； 3) 再將步驟2)中所制得的二次混合液與水、過氧化物、巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽充分 攬拌混合、解育，制得Ξ次混合液，所述Ξ次混合液或其稀釋液即為處理化工廢水的氧化 劑。
[0012] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述步驟1)中，所述解育，在暗處放置靜置，避陽光和紫外 光照射，解育溫度10~15°C，解育時(shí)間3~5d。
[0013] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述步驟2)中，所述解育，在暗處放置靜置，避陽光和紫外 光照射，解育溫度37~40°C，解育時(shí)間3~5d。
[0014] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述步驟3)中，所述解育，在暗處放置靜置，避陽光和紫外 光照射，解育時(shí)間5~lOd。
[0015] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述步驟1 )、2)和3)中，所述解育過程，均在常壓下進(jìn)行。
[0016] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述步驟1)、2)和3)中，各組分混合采用攬拌機(jī)混合，混合 次數(shù)不少于2次，攬拌轉(zhuǎn)速50~120r/min;所述混合過程在玻璃或聚乙締材質(zhì)的容器中進(jìn)行， 室溫、常壓。
[0017] 有益效果： 1、 本發(fā)明針對(duì)化工廢水處理的氧化劑，制備解育時(shí)間較用于印染廢水的高級(jí)氧化劑 短； 2、 本處理化工廢水氧化劑，在活化劑的作用下，能持續(xù)快速釋放多種強(qiáng)氧化性的高濃 度氧化自由基，如硫酸自由基、陰離子超氧自由基W及徑基自由基等，對(duì)于成分復(fù)雜的化工 廢水，可W局效降解去除； 3、 采用本發(fā)明的針對(duì)化工廢水處理的氧化劑，可W克服常規(guī)芬頓法W及針對(duì)印染廢水 所開發(fā)氧化劑氧化法的缺點(diǎn)，其可W在抑3~8的范圍都能保持高氧化活性，活化劑用量少， 處理藥劑費(fèi)用低，處理成本大大減少。
[0018] 4、本發(fā)明的氧化劑能夠解決目前化工廢水面臨的主要問題，W及滿足化工廢水處 理技術(shù)趨勢(shì)及需求。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0020] -種處理化工廢水的氧化劑，組成成分W重量份計(jì)為:二次混合液800份、過氧化 物共2000~3000份，巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽30~60份，水10000~20000份;其中，二次混合液 由如下重量份的成分組成:一次混合液6100~6300份，酵母裂解酶80~170份;其中，過氧化物 為過氧化氨和過氧化氨衍生物的混合物，過氧化物中過氧化氨的質(zhì)量百分比為15%~30%; - 次混合液由如下重量份的成分組成：水4800份，六偏憐酸鹽1320~1560份，還原型谷脫甘膚 0.18~0.42份，3-憐酸甘油脫氨酶0.01~0.02份，酵母裂解酶和3-憐酸甘油脫氨酶的單位質(zhì) 量酶活性分別為5U/mg、200U/mg。所用的水為去離子水，在溫度為25°C時(shí)，其電阻率 Ω · cm,電導(dǎo)率>0.1 帖/cm。
[0021] 氧化劑中使用的過氧化氨衍生物，為過一硫酸鹽和過二硫酸鹽，一般為堿金屬鹽， 最常見為鋼鹽和鐘鹽;巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽的等級(jí)可W是分析純級(jí)，工業(yè)級(jí)或食品級(jí)； 一次混合液中的六偏憐酸鹽一般是堿金屬鹽，最常見為鋼鹽和鐘鹽，其中用最多為鋼鹽。
[0022] 本發(fā)明的氧化劑能在pH為3~8的范圍內(nèi)提供高濃度多種類的強(qiáng)氧化自由基，發(fā)揮 其高氧化性能，其主要成分中的過氧化物過一硫酸鹽和過二硫酸鹽均具有強(qiáng)化性，各自產(chǎn) 生不同種類的強(qiáng)氧化自由基;巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽作為馨合劑，可W提高反應(yīng)體系的 pH，增加氧化自由基;3-憐酸甘油脫氨酶，一方面具有催化酵母產(chǎn)生甘油，促進(jìn)藥劑分散濕 潤，另一方面能夠促使整個(gè)反應(yīng)體系的高效進(jìn)行;酵母裂解酶的作用主要是裂解活酵母細(xì) 胞細(xì)胞壁;六偏憐酸鹽作為溶解分散劑和pH調(diào)節(jié)劑;還原型谷脫甘膚的作用是促進(jìn)碳水化 合物的代謝，產(chǎn)生高能量，促進(jìn)反應(yīng)體系的高速進(jìn)行。
[0023] -種處理化工廢水氧化劑的制備方法，包括如下步驟： 1) 將水、六偏憐酸鹽、還原型谷脫甘膚W及3-憐酸甘油脫氨酶充分?jǐn)埌杌旌?、解育，審U 得一次混合液;解育的條件為，在暗處放置靜置解育，避陽光和紫外光照射，解育溫度10~15 °C，解育時(shí)間3~5d; 2) 然后將步驟1)中所制得的一次混合液與具有活性的酵母裂解酶充分?jǐn)埌杌旌?、?育，制得二次混合液;解育的條件為，在暗處放置靜置解育，避陽光和紫外光照射，解育溫度 37~40°C，解育時(shí)間3~5d。
[0024] 3)再將步驟2)中所制得的二次混合液與水、過氧化物、巧樣酸或巧樣酸水溶性鹽 充分?jǐn)埌杌旌?、解育，制得Ξ次混合液，所述Ξ次混合液或其稀釋液即為處理化工廢水的氧 化劑，解育的條件為，在暗處放置靜置解育，避陽光和紫外光照射，解育時(shí)間5~lOd。
[0025] 步驟1)、2)和3)中，解育過程均在常壓下進(jìn)行；各組分混合采用攬拌機(jī)混合，混合 次數(shù)不少于2次，攬拌轉(zhuǎn)速50~120r/min;并且混合過程在玻璃或聚乙締材質(zhì)的容器中進(jìn)行， 室溫、常壓。
[0026] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0027] 實(shí)施例1 原材料： 六偏憐酸鋼(分析純，市售）； 還原型谷脫甘膚(醫(yī)藥級(jí)，市售）； 3-憐酸甘油脫氨酶(200U/mg，合肥博美生物科技有限公司）； 酵母裂解酶巧U/mg，上海前塵生物技術(shù)有限公司）； 過氧化氨化2〇2,30%，市售）； 過硫酸鋼(Na2S2〇8,99%，市售）； 過硫酸鹽氨鐘復(fù)合鹽化HS04'K2S04'KHS05，42%KHS05，市售）； 巧樣酸(食品級(jí)，市售）； 水(去離子水，25°C時(shí)電阻率1ΜΩ .畑1，電導(dǎo)率0.化S/cm) 制備方法： (1)在10L的聚乙締桶中，加入4800g去離子水和1400g六偏憐酸鋼，然后在室溫下采用 攬拌機(jī)80r/min轉(zhuǎn)速下進(jìn)行充分溶解，再向溶解好的溶液中先后加入0.2g還原型谷脫甘膚、 0.012g3-憐酸甘油脫氨酶，繼續(xù)攬拌，混合均勻，將桶密封，采用錫錐紙包裹，放置于15°C的 恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育5d，得到一次混合液，如表1所示。
[002引（2)取6200g所制得的一次混合液于另一 10L的聚乙締桶中，采用攬拌機(jī)攬拌，同時(shí) 緩慢加入lOOg酵母裂解酶，室溫下混合均勻后，密封，錫錐紙包裹，放置于40°C的恒溫培養(yǎng) 箱中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育4d，得到二次混合液，如表1所示。
[0029] (3)再取800g所制得的混合液于2化的聚乙締桶中，加入leOOOg去離子水，進(jìn)行攬 拌混合，然后依次緩慢加入750g過氧化氨、1400g過硫酸鋼W及350g過硫酸氨鐘復(fù)合鹽，充 分?jǐn)埌杌靹蛑?，再加?0g巧樣酸，混合均勻，密封，用錫錐紙將其包裹，置于暗處，解育培 養(yǎng)7d，即得Ξ次混合液，如表1所示。
[0030] (4)Ξ次混合液即為化工廢水處理的氧化劑A。
[0031] 處理化工廢水效果： 采用氧化劑A對(duì)常州某化工園區(qū)廢水進(jìn)行處理時(shí)(進(jìn)水水質(zhì):C0D348mg/L，色度160倍， pH7.3)，無需處理印染廢水的氧化劑，先調(diào)節(jié)抑。只需向被處理廢水中加入1.化g/LS氧化 二鉆，于常溫常壓下攬拌混合均勻，然后再向上述混合液中投加15mg/L的氧化劑A，繼續(xù)攬 拌化，則氧化降解化工廢水中的難降解COD成分及色度，出水C0D38.9mg/L，色度8倍，COD去 除率為88.7%，脫色率95%，運(yùn)行成本<1元/噸。
[0032] 實(shí)施例2 原材料： 六偏憐酸鐘(分析純，市售）； 還原型谷脫甘膚(醫(yī)藥級(jí)，市售）； 3-憐酸甘油脫氨酶(200U/mg，合肥博美生物科技有限公司）； 酵母裂解酶巧U/mg，上海前塵生物技術(shù)有限公司）； 過氧化氨化2〇2,30%，市售）； 過硫酸鋼(Na2S2〇8,99%，市售）； 過硫酸鹽氨鐘復(fù)合鹽化HS04'K2S04'KHS05，42%KHS05，市售）； 巧樣酸水溶性鹽(食品級(jí)，市售）； 水(去離子水，25°C時(shí)電阻率1ΜΩ .畑1，電導(dǎo)率0.化S/cm) 制備方法： (1)在10L的聚乙締桶中，加入4800g去離子水和1320g六偏憐酸鋼，然后在室溫下采用 攬拌機(jī)50r/min轉(zhuǎn)速下進(jìn)行充分溶解，再向溶解好的溶液中先后加入0.1?還原型谷脫甘 膚、0.01g3-憐酸甘油脫氨酶，繼續(xù)攬拌，混合均勻，將桶密封，采用錫錐紙包裹，放置于10°C 的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育4d，得到一次混合液，如表2所示。
[0033] (2)取6100g所制得的一次混合液于另一 10L的聚乙締桶中，采用攬拌機(jī)攬拌，同時(shí) 緩慢加入80g酵母裂解酶，室溫下混合均勻后，密封，錫錐紙包裹，放置于37 Γ的恒溫培養(yǎng)箱 中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育5d，得到二次混合液，如表2所示。
[0034] (3)再取800g所制得的混合液于2化的聚乙締桶中，加入lOOOOg去離子水，進(jìn)行攬 拌混合，然后依次緩慢加入600g過氧化氨、lOOOg過硫酸鋼W及400g過硫酸氨鐘復(fù)合鹽，充 分?jǐn)埌杌靹蛑?，再加?0g巧樣酸水溶性鹽，混合均勻，密封，用錫錐紙將其包裹，置于暗 處，解育培養(yǎng)lOd，即得Ξ次混合液，如表2所示。
[0(X3日](4)Ξ次混合液即為化工廢水處理的氧化劑B。
[0036] 實(shí)施例3 原材料 六偏憐酸鋼(分析純，市售）； 還原型谷脫甘膚(醫(yī)藥級(jí)，市售）； 3-憐酸甘油脫氨酶(200U/mg，合肥博美生物科技有限公司）； 酵母裂解酶巧U/mg，上海前塵生物技術(shù)有限公司）； 過氧化氨化2〇2,30%，市售）； 過硫酸鋼(Na2S2〇8,99%，市售）； 過硫酸鹽氨鐘復(fù)合鹽化HS04'K2S04'KHS05，42%KHS05，市售）； 巧樣酸(食品級(jí)，市售）； 水(去離子水，25°C時(shí)電阻率1ΜΩ .畑1，電導(dǎo)率0.化S/cm) 制備方法： (1)在10L的聚乙締桶中，加入4800g去離子水和1560g六偏憐酸鋼，然后在室溫下采用 攬拌機(jī)12化/min轉(zhuǎn)速下進(jìn)行充分溶解，再向溶解好的溶液中先后加入0.4?還原型谷脫甘 膚、0.02g3-憐酸甘油脫氨酶，繼續(xù)攬拌，混合均勻，將桶密封，采用錫錐紙包裹，放置于12°C 的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育3d，得到一次混合液，如表3所示。
[0037] (2)取6300g所制得的一次混合液于另一 10L的聚乙締桶中，采用攬拌機(jī)攬拌，同時(shí) 緩慢加入170g酵母裂解酶，室溫下混合均勻后，密封，錫錐紙包裹，放置于38Γ的恒溫培養(yǎng) 箱中進(jìn)行培養(yǎng)解育，解育3d，得到二次混合液，如表3所示。
[003引（3)再取800g所制得的混合液于2化的聚乙締桶中，加入20000g去離子水，進(jìn)行攬 拌混合，然后依次緩慢加入450g過氧化氨、1900g過硫酸鋼W及650g過硫酸氨鐘復(fù)合鹽，充 分?jǐn)埌杌靹蛑?，再加?0g巧樣酸，混合均勻，密封，用錫錐紙將其包裹，置于暗處，解育培 養(yǎng)5d，即得Ξ次混合液，如表3所示。
[0039] (4)Ξ次混合液即為化工廢水處理的氧化劑C。
[0040] 本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括 由W上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種處理化工廢水的氧化劑，其特征在于，組成成分包括二次混合液、過氧化物、水、 檸檬酸或檸檬酸水溶性鹽;所述二次混合液由一次混合液與酵母裂解酶混合組成，所述過 氧化物為過氧化氫和過氧化氫衍生物的混合物;所述一次混合液是由水、六偏磷酸鹽、還原 型谷胱甘肽及3-磷酸甘油脫氫酶組成。2. 如權(quán)利要求1所述的處理化工廢水的氧化劑，其特征在于，各組成成分的重量份數(shù) 為:二次混合液800份，過氧化物2000~3000份，檸檬酸或檸檬酸水溶性鹽30~60份，水10000~ 20000份;所述過氧化物中過氧化氫的質(zhì)量百分比為15%~30%。3. 如權(quán)利要求2所述的處理化工廢水的氧化劑，其特征在于，所述二次混合液由如下重 量份的組分組成:一次混合液6100~6300份，酵母裂解酶80~170份。4. 如權(quán)利要求3所述的處理化工廢水的氧化劑，其特征在于，所述一次混合液由如下重 量份的成分組成:水4800份，六偏磷酸鹽1320~1560份，還原型谷胱甘肽0.18~0.42份，3-磷 酸甘油脫氫酶〇. 01~〇. 02份。5. 如權(quán)利要求1所述的處理化工廢水的氧化劑，其特征在于，所述3-磷酸甘油脫氫酶的 單位質(zhì)量酶活性為200U/mg;所述酵母裂解酶的單位質(zhì)量酶活性為5U/mg。6. -種處理化工廢水的氧化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將水、六偏磷酸鹽、還原型谷胱甘肽以及3_磷酸甘油脫氫酶充分?jǐn)嚢杌旌?、孵育，?得一次混合液； 2) 然后將步驟1)中所制得的一次混合液與具有活性的酵母裂解酶充分?jǐn)嚢杌旌稀⒎?育，制得二次混合液； 3) 再將步驟2)中所制得的二次混合液與水、過氧化物、檸檬酸或檸檬酸水溶性鹽充分 攪拌混合、孵育，制得三次混合液，所述三次混合液或其稀釋液即為處理化工廢水的氧化 劑。7. 如權(quán)利要求6所述的處理化工廢水的氧化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中， 所述孵育的條件為，在暗處放置靜置，避陽光和紫外光照射，孵育溫度I〇~15°C，孵育時(shí)間3~ 5d〇8. 如權(quán)利要求6所述的處理化工廢水的氧化劑的制備方法，其特征在于，在步驟2)中， 所述孵育的條件為，在暗處放置靜置，避陽光和紫外光照射，孵育溫度37~40°C，孵育時(shí)間3~ 5d〇9. 如權(quán)利要求6所述的處理化工廢水的氧化劑的制備方法，其特征在于，所述孵育的條 件為，在暗處放置靜置，避陽光和紫外光照射，孵育時(shí)間5~IOd。10. 如權(quán)利要求6所述的處理化工廢水的氧化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)、2) 和3)中，各組分混合采用攪拌機(jī)混合，混合次數(shù)不少于2次，攪拌轉(zhuǎn)速50~120r/min。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK105906073SQ201610489158
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】吳智仁, 蔣素英, 謝菁, 李俊波
【申請(qǐng)人】江蘇艾特克環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司