[发明专利]一种通过环糊精修饰好氧颗粒污泥来强化修复多环芳烃污染水体的方法

说明书

本发明涉及一种通过环糊精修饰好氧颗粒污泥来强化修复多环芳烃污染水体的方法，本发明采用羟丙基‑β‑环糊精(HP‑β‑CD)对好养颗粒污泥进行修饰，羟丙基‑β‑环糊精(HP‑β‑CD)在保持环糊精空腔的同时溶解性好，易与好养颗粒污泥充分结合并进行修饰，修饰后的好养颗粒污泥对PAHs快速吸附并富集，然后通过环糊精的疏水腔对PAHs的疏水基团进行吸附并将PAHs包合在空腔中，大大提高了对水中PAHs的去除效果。

技术领域

本发明涉及一种通过环糊精修饰好氧颗粒污泥来强化修复多环芳烃污染水体的方法，属于水处理技术领域。

背景技术

多环芳烃PAHs是含有两个苯环以上的芳香化合物，被证明具有致癌毒性，在碳氢化合物和其他有机物质如煤，石油和生物质的不完全燃烧过程中产生的。由于它们的持久性和疏水性，多环芳烃可以在空气，土壤和水中长距离传播，并且难以生物降解。由于它们对健康和环境的巨大威胁，多环芳烃PAHs在水系统的污染引起了很多关注。多环芳烃通过工业排放，城市或农业排水进入污水处理厂，由于多环芳烃具有亲脂性和疏水性，在大多数污水处理厂中，吸附已被广泛认为是去除PAHs的主要方式。

现有已有许多多环芳烃吸附剂的公开报道，如中国专利文献CN102059095A公开了一种吸附多环芳烃污染物的石墨烯复合材料的制备方法，又如中国专利文献CN108940215A一种富集化去除多环芳烃的方法。包括以下步骤：步骤1：合成多环芳烃吸附剂；所述合成多环芳烃吸附剂是利用水热法合成FeO磁性微球，采用多巴胺包裹FeO磁性微球，并用双巯基化合物进行修饰，制得多环芳烃吸附剂；步骤2：多环芳烃吸附剂富集多环芳烃。通过巯基-烯点击化学法合成多环芳烃吸附剂，用于吸附多环芳烃，吸附效率高，易于分离，仅需磁铁即可分离吸附剂。现有的多环芳烃吸附剂均是在水体外合成后再投入水体中，制备过程复杂，对环境存在一定的污染，同时采用的原料多，成本高。

当下的污水处理厂，活性污泥是应用最广泛的方法，主要用于各种废水的处理，水中养分的去除，有机有毒化合物降解，染料和金属去除等，但是活性污泥对多环芳烃的处理效果不佳。羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)分子具有非极性空腔，其允许通过形成水溶性包合物溶解适当大小和形状的非极性和低极性有机分子，进而达到促进吸附的目的。但是吸附降解多环芳烃PAHs的能力差，修复多环芳烃污染水体的效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种通过环糊精修饰好氧颗粒污泥来强化修复多环芳烃污染水体的方法，本发明通过将羟丙基-β-环糊精修饰好氧颗粒污泥，增加了好氧颗粒污泥的表面功能基团，实现了羟丙基-β-环糊精的富集捕捉与好氧颗粒污泥吸附作用结合，通过好氧颗粒污泥表面的羟丙基-β-环糊精的非极性空腔与非极性PAHs形成主客体包合物，强化了PAHs污染水体修复效果。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种通过环糊精修饰好氧颗粒污泥来强化修复多环芳烃污染水体的方法，包括步骤如下：

(1)向含有好氧颗粒污泥的反应器中加入羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)溶液，调整pH为6-7，将反应器置于室温下，磁力搅拌反应20-26h，完成环糊精修饰好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥与羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)溶液的体积比为100：(5-10)；

(2)向反应器中通入含有多环芳烃的废水，控制水力停留时间为20-26h，完成多环芳烃污染水体的强化修复。

根据本发明优选的，步骤(1)中，羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)溶液中羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的浓度为30-60g/L。

根据本发明优选的，步骤(1)中，好氧颗粒污泥的MLSS为2.5-5.0g/L。

根据本发明优选的，步骤(1)中，好氧颗粒污泥为常规活性污泥在SBR反应器中循环培养并稳定运行30-36天得到。