漆酶?M(salen)一鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種漆酶?M(salen)一鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，屬于廢水處理技術(shù)，漆酶、M(salen)（M=Co、Cu、Fe、Mn）在同一個(gè)反應(yīng)器的條件下，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理；本發(fā)明成本低，無污染，改善含氯漂白廢水降解性能明顯。
【專利說明】
漆酶-M (salen) 一鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種漆酶-M(Salen)—鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，是一項(xiàng)改進(jìn)的處理含氯漂白廢水的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]制漿造紙工業(yè)的紙漿漂白主要采用含氯漂白劑漂白:氯氣、次氯酸鹽、二氧化氯。漂白過程產(chǎn)生大量的有機(jī)氯化合物包括二惡英，產(chǎn)生的廢水污染非常嚴(yán)重，除了高負(fù)荷的生化需氧量(BOD)和化學(xué)需量(COD)外，還有大量的難生化降解的包括二惡英在內(nèi)的有毒有機(jī)氯化物，嚴(yán)重影響了環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。隨著造紙工業(yè)污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)GB3544-2008《制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施，制漿造紙廢水處理和深度處理技術(shù)在前期研發(fā)的基礎(chǔ)上已經(jīng)或準(zhǔn)備應(yīng)用到造紙廢水處理中。這些技術(shù)主要包括:混凝技術(shù)、吸附、膜分離、生化技術(shù)(如厭氧生化、好氧生化)、電化學(xué)、高級(jí)氧化技術(shù)(如臭氧氧化、Fenton氧化等)等。但總的來說，上述絕大多數(shù)技術(shù)若應(yīng)用到我國制漿造紙廢水處理中，處理后的出水尚不能達(dá)到我國造紙工業(yè)污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)GB3544-2008的排放要求。近年來，科學(xué)工作者在造紙工業(yè)廢水處理方面作了不少努力，制漿造紙廢水深度處理技術(shù)的最新技術(shù)包括(I)磁化預(yù)處理技術(shù);廢水被磁化，水中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而改變廢水的物化性質(zhì)；(2)生物酶技術(shù);(3)仿生物酶(仿酶)技術(shù);(4)新型光催化氧化技術(shù)；(5)組合技術(shù)。最常用的就是生物處理與物化處理技術(shù)聯(lián)用。
[0003]造紙工業(yè)持久性有機(jī)氯化物毒性大、難以降解，應(yīng)用傳統(tǒng)的處理技術(shù)已經(jīng)很難達(dá)到最新的排放要求。因此需要深度處理新技術(shù)的研究與應(yīng)用。生物酶催化-化學(xué)催化劑催化的組合:多個(gè)反應(yīng)器的序貫式處理;一個(gè)反應(yīng)器的一鍋法處理，所有的原料、催化劑等都放在一起進(jìn)行反應(yīng)。一鍋法處理顯然經(jīng)濟(jì)有利、環(huán)境友好、收率高、成本低，酶催化與化學(xué)催化相互促進(jìn)，進(jìn)一步提高催化效率。本申請(qǐng)采用漆酶-M(salen)—鍋法催化降解含氯漂白廢水，是降解含氯漂白廢水的新技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)的處理含氯漂白廢水的技術(shù)。其工藝技術(shù)容易實(shí)施，無污染，提高含氯漂白廢水處理的效果明顯。
[0005]本發(fā)明方法是將漆酶、M(salen)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理，催化降解含氯漂白廢水;其中M(salen)中的M為Co、Cu、Fe或Mn。
[0006]催化降解含氯漂白廢水時(shí)還添加了H2O2。
[0007]對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理時(shí)，漆酶用量為10?30 U/L，M(salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.3?0.5%、H202用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的I?3%;混勻后在70 °C?90 °C下處理Ih ?3h0
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
(I)一鍋法處理經(jīng)濟(jì)有利、環(huán)境友好、成本低。
[0009](2)實(shí)施容易；
(3)改善含氯漂白廢水降解的各項(xiàng)性能，氯化有機(jī)物降解率高于一般的生物和化學(xué)催化的方法，氯化有機(jī)物降解率提高20?30%。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0011]實(shí)施例1:漆酶-Cu(Salen)—鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，具體內(nèi)容如下:
(1)Cu(salen)的制備
①取2.5克乙二胺和8.5毫升水楊醛溶解于18毫升甲醇中，在冰水浴中攪拌30分鐘，靜置15分鐘，減壓抽濾，用I _升乙醚洗滌，在33 0C下干燥6小時(shí)，得淡黃色固體;再用160暈升無水乙醇重結(jié)晶，在33°C下干燥18小時(shí)，得到希夫堿salen;
②取13毫摩爾希夫堿salen溶解在150毫升甲醇中，另稱取13毫摩爾Cu(CH3COO)2,溶于溫水中，迅速轉(zhuǎn)入上述反應(yīng)瓶中，并迅速生成棕色沉淀，70 0C-80 0C加熱回流I小時(shí)，棕色沉淀變?yōu)榘导t色結(jié)晶，冷至室溫，將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，干燥即得Cu(salen);
(2)對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理
將漆酶、Cu(salen)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理，對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理時(shí)，漆酶用量為10U/L，Cu(salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.3%、H202用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的1%，混勻后在70°C處理3h;氯化有機(jī)物降解率為80%，高于其他方法的20%。
[0012]實(shí)施例2:漆酶-Co (salen) —鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，具體內(nèi)容如下:
(I)Co (salen)的制備
①取2.5克乙二胺和8.5毫升水楊醛溶解于18毫升甲醇中，在冰水浴中攪拌30分鐘，靜置15分鐘，減壓抽濾，用I _升乙醚洗滌，在33 0C下干燥6小時(shí)，得淡黃色固體;再用160暈升無水乙醇重結(jié)晶，在33°C下干燥18小時(shí)，得到希夫堿salen。
[0013]②取13毫摩爾希夫堿salen溶解在150毫升甲醇中，另稱取13毫摩爾Co(CH3COO)2,溶于溫水中，迅速轉(zhuǎn)入上述反應(yīng)瓶中，并迅速生成棕色沉淀，70 0C-SO0C加熱回流I小時(shí)，棕色沉淀變?yōu)榘导t色結(jié)晶，冷至室溫，將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，干燥即得Co(salen)。
[0014](2)對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理
在漆酶、Co (sal en)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理，對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理時(shí)，漆酶用量為20U/L，Co (salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.4%, H2O2用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的2%;混勻后在80°C處理2h;氯化有機(jī)物降解率為85%，高于其他方法的25%。
[0015]實(shí)施例3:漆酶-Fe(Salen) —鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，具體內(nèi)容如下: (I)固載化Fe(salen)的制備
①取2.5克乙二胺和8.5毫升水楊醛溶解于18毫升甲醇中，在冰水浴中攪拌30分鐘，靜置15分鐘，減壓抽濾，用I _升乙醚洗滌，在33 0C下干燥6小時(shí)，得淡黃色固體;再用160暈升無水乙醇重結(jié)晶，在33°C下干燥18小時(shí)，得到希夫堿salen; ②取13暈?zāi)栂７蚝皊alen溶解在150暈升甲醇中，另稱取13暈?zāi)朏e(CH3COO)2，溶于溫水中，迅速轉(zhuǎn)入上述反應(yīng)瓶中，并迅速生成棕色沉淀，700C-800C加熱回流I小時(shí)，棕色沉淀變?yōu)榘导t色結(jié)晶，冷至室溫，將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，干燥即得Fe(salen)
(2)對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理
在漆酶、Fe (sal en)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理，對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理時(shí)，漆酶用量為30U/L，F(xiàn)e (salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.5%, H2O2用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的3%，混勻后在90°C處理Ih;氯化有機(jī)物降解率為90%，高于其他方法的30%。
[0016]實(shí)施例4:漆酶_Mn( salen) —鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，具體內(nèi)容如下:
(1)固載化Mn(salen)的制備
①取2.5克乙二胺和8.5毫升水楊醛溶解于18毫升甲醇中，在冰水浴中攪拌30分鐘，靜置15分鐘，減壓抽濾，用I _升乙醚洗滌，在33 0C下干燥6小時(shí)，得淡黃色固體;再用160暈升無水乙醇重結(jié)晶，在33°C下干燥18小時(shí)，得到希夫堿salen;
②取13毫摩爾希夫堿salen溶解在150毫升甲醇中，另稱取13毫摩爾Mn(CH3COO)2,溶于溫水中，迅速轉(zhuǎn)入上述反應(yīng)瓶中，并迅速生成棕色沉淀，700C-800C加熱回流I小時(shí)，棕色沉淀變?yōu)榘导t色結(jié)晶，冷至室溫，將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，干燥即得Mn (salen)；
(2)對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理
在漆酶、Mn(salen)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理，對(duì)含氯漂白廢水進(jìn)行處理時(shí)，漆酶用量為15U/L，Mn (salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.4%、H202用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的2.5%，混勻后在85 °C處理2h;氯化有機(jī)物降解率為88%，高于其他方法的25%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種漆酶-M(Salen) —鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，其特征在于:將漆酶、M(salen)添加在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，一鍋法催化降解含氯漂白廢水;其中M(salen)中的M為Co、Cu、Fe或Mn。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶-M(salen)—鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，其特征在于:催化降解含氯漂白廢水時(shí)還添加了 H2O2。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漆酶-M(salen)—鍋法催化降解含氯漂白廢水的工藝，其特征在于:催化降解含氯漂白廢水時(shí)，漆酶用量為10?30 U/L，M( salen)用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的0.3?0.5%、出02用量為含氯漂白廢水質(zhì)量的1?3%;混勻后在70°(:?90°(:下處理111?3h。
【文檔編號(hào)】C02F101/12GK106045004SQ201610569303
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】周學(xué)飛
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)