[发明专利]一种载酶磁性颗粒强化絮凝去除水中微量有毒污染物的方法有效
申请号: | 201310627975.2 | 申请日: | 2013-11-29 |
公开(公告)号: | CN103708673A | 公开(公告)日: | 2014-04-09 |
发明(设计)人: | 赵赫;曹宏斌;张懿 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | C02F9/14 | 分类号: | C02F9/14;C02F101/30 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 磁性 颗粒 强化 絮凝 去除 水中 微量 有毒 污染物 方法 | ||
1.一种载酶磁性颗粒强化絮凝去除水中微量有毒污染物的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)向原水中加入载酶磁性颗粒,持续曝气,进行酶催化反应;
(2)酶催化反应后将载酶磁性颗粒进行磁性回收;
(3)向酶催化反应后的水中投加絮凝剂,絮凝剂与酶催化聚合有机产物反应产生絮体而沉淀去除,上清液出水。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法采用序批式反应器或在原有混凝沉淀池或混凝搅拌反应器的基础上简单改造实现。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述步骤(1)前将原水pH调至4~7,优选为5。
4.如权利要求1-3之一所述的方法,其特征在于,步骤(1)维持溶解氧浓度为5~40mg/L,优选10~30mg/L;
优选地,所述酶催化反应的温度为20~40℃,进一步优选25~40℃,最优选30℃;
优选地,所述酶催化反应的时间为5~120min,进一步优选30~90min,最优选40~60min;
优选地,所述酶催化反应过程中进行搅拌;搅拌速度为20~40r/min。
5.如权利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述载酶磁性颗粒是通过共价偶联法、交联法、吸附法或包埋法将酶固定至磁性颗粒载体上;
优选地,所述酶负载量为5~100U/mg,进一步优选20~50U/mg;
优选地,所述载酶磁性颗粒的投加量为0.1~2000mg/L,进一步优选10~100mg/L,最优选50mg/L。
6.如权利要求1、4、5之一所述的方法,其特征在于,所述酶为酚氧化酶;
优选地,所述酚氧化酶为漆酶和/或儿茶酚酶。
7.如权利要求1-6之一所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)向原水中另外投加还原型介体;
优选地,所述还原型介体为4-羟基苯甲酸、对羟基肉桂酸、丁香醛、香草醛、乙酰丁香酮或丁香酸中的一种或至少两种的组合;
优选地,所述还原型介体的投加量为0.01~10mmol/L,进一步优选2mmol/L。
8.如权利要求5-7之一所述的方法,其特征在于,所述磁性颗粒载体选自γ-Fe2O3颗粒、Fe3O4颗粒、磁性核壳纳米材料、磁性树脂、磁性纳米凝胶颗粒、磁性微球、磁性介孔碳或磁性纳米粘土中的一种或至少两种的组合。
9.如权利要求1-8之一所述的方法,其特征在于,所述絮凝剂选自无机絮凝剂、有机絮凝剂或无机-有机复合絮凝剂中的一种或至少两种的组合;
优选地,所述无机絮凝剂为铝盐、聚合铝、铁盐、聚合铁、聚合铝铁、聚合铝硅、聚合铁硅、聚合铝铁硅、钛盐或聚合钛盐中的一种或至少两种的组合;
优选地,所述无机絮凝剂的投加量为2~1000mg/L,进一步优选10~500mg/L;
优选地,所述有机絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚季铵盐及其衍生物;
优选地,所述有机絮凝剂的投加量为0.5~100mg/L,进一步优选2~50mg/L。
10.如权利要求1-9之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)投加絮凝剂后,先后进行快速搅拌和慢速搅拌;
优选地,所述快速搅拌的搅拌速率为100~300r/min,进一步优选200r/min;
优选地,快速搅拌时间为2~8min,进一步优选5min;
优选地,所述慢速搅拌的搅拌速率为20~80r/min,进一步优选40r/min;
优选地,慢速搅拌时间为10~30min,进一步优选20min。
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