專利名稱：一種鹽酸黃連素廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理方法，具體地涉及一種針對(duì)鹽酸黃連素廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
鹽酸黃連素是一種具有多種藥理學(xué)和生物學(xué)作用的異喹啉天然生物堿，外觀為黃色小針狀結(jié)晶體或粉末，無臭、味極苦，易溶于熱水，微溶于冷水或乙醇，極微溶于氯仿，不溶于乙醚。它是化學(xué)合成類黃連素生產(chǎn)過程中成品沖洗廢水的主要特征污染物，具有較強(qiáng)的微生物毒性，屬于高濃度有機(jī)制藥廢水。作為廣譜抗生素，鹽酸黃連素對(duì)多種革蘭氏陽性菌(G+)、革蘭氏陰性菌(G_)和真菌均有較強(qiáng)的抑制活性。鹽酸黃連素并不被動(dòng)物完全吸收，而是有相當(dāng)部分以原形或代謝物的形式隨糞便和尿液排入環(huán)境中，能直接殺死土壤、水和沉積物等環(huán)境介質(zhì)中某些微生物或抑制相關(guān)微生物的生長，從而影響環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)和活性，對(duì)土壤微生物的生長具有持久性的影響，破壞環(huán)境中的固有的生態(tài)平衡，進(jìn)而影響整個(gè)食物鏈和人類。同時(shí)，環(huán)境中的鹽酸黃連素會(huì)在食物鏈生物中蓄積并沿食物鏈傳遞，可誘導(dǎo)致病微生物產(chǎn)生抗性基因，誘導(dǎo)產(chǎn)生的環(huán)境微生物抗藥性基因也是環(huán)境污染物，尤其是具有多藥物抗性的超級(jí)致病細(xì)菌(MRSA)已經(jīng)成為本世紀(jì)的醫(yī)學(xué)難題。目前，鹽酸黃連素廢水的處理技術(shù)主要有物理法、物化法和生化法。然而僅采用單一的處理方法不能滿足其處理要求，需要通過不同方法進(jìn)行優(yōu)化組合與靈活應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)有效的處理。此外，由于鹽酸黃連素廢水的污染負(fù)荷很高，處理難度較大，不僅要考慮處理工藝的有效性和穩(wěn)定性，還需要考慮其處理工藝的經(jīng)濟(jì)合理性。但目前處理鹽酸黃連素廢水的工藝，大多數(shù)工藝流程過長，管理復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，運(yùn)行不穩(wěn)定，且出水水質(zhì)不易達(dá)標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種處理鹽酸黃連素廢水的新方法，用本發(fā)明的方法處理鹽酸黃連素廢水，工藝簡單，處理時(shí)間短，污染物去除效果較好。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鹽酸黃連素廢水的處理方法采用微波協(xié)同活性炭催化氧化法對(duì)鹽酸黃連素廢水進(jìn)行處理。優(yōu)選的，鹽酸黃連素廢水的處理方法如下調(diào)節(jié)廢水的濃度至鹽酸黃連素初始濃度為400mg/L，每升廢水加入活性炭2 22g，微波功率為14(T700W，微波I 6min。本發(fā)明的有益效果是
I.可生化性提高，污染物去除效果較好。采用微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理，能將大分子有機(jī)物氧化分解成小分子，降低廢水的毒性，減少廢水的污染負(fù)荷，提高廢水的可生化性，使污染物的去除效果顯著提高，使用本發(fā)明工藝可使鹽酸黃連素的去除率達(dá)到90%，降低了廢水的污染負(fù)荷和毒性，可生化性顯著提高。2.處理成本低。采用微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理鹽酸黃連素廢水，該工藝快速高效、操作簡單、節(jié)能降耗、節(jié)省人力、處理過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染物，加之不需要使用其他化學(xué)藥品，大大降低了處理成本。3.微波催化氧化處理時(shí)間短，氧化徹底。微波具有加熱快速、清潔等特點(diǎn)。微波照射時(shí)微波電磁場(chǎng)與催化劑的作用也不均勻，作用最強(qiáng)處會(huì)產(chǎn)生許多“熱點(diǎn)”，這些“熱點(diǎn)”的能量比其他部位高許多，當(dāng)反應(yīng)物分子與這些活性點(diǎn)接觸時(shí)即可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有利于快速釋放出更多的*0H自由基，使反應(yīng)在幾分鐘內(nèi)得以完成。


圖I是本發(fā)明中活性炭用量對(duì)微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理鹽酸黃連素廢水的影響。圖2是本發(fā)明中時(shí)間對(duì)微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理鹽酸黃連素廢水的影響。圖3是本發(fā)明中微波輸出功率對(duì)微波協(xié)同活性炭催化氧化法處理鹽酸黃連素廢水的影響。圖4是本發(fā)明中不同工藝對(duì)鹽酸黃連素去除率的影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
取濃度為400mg/L的鹽酸黃連素溶液50mL于IOOmL錐形瓶中，分別加入顆粒狀活性炭
0.U0. 3,0. 5,0. 7,0. 9、I. lg，置于微波爐中微波，微波功率700w，微波時(shí)間4min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，離心，測(cè)定濾液中鹽酸黃連素含量。結(jié)果如圖I。
隨著活性炭用量的增加，鹽酸黃連素去除率逐步上升，活性炭用量為0. Ig時(shí)，鹽酸黃連素的去除率只有20. 95%，當(dāng)活性炭的用量增加至I. Ig時(shí)，鹽酸黃連素的去除率達(dá)到99. 48%o實(shí)施例2
取濃度為400mg/L的鹽酸黃連素溶液50mL于IOOmL錐形瓶中，加入顆粒狀活性炭
0.5g,置于微波爐中微波,微波功率700w,微波福射時(shí)間分別選擇為l、2、3、4、5、6min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，離心，測(cè)定濾液中鹽酸黃連素含量。結(jié)果如圖2。隨著微波輻射時(shí)間的增長，鹽酸黃連素的去除率逐步提高。在f 2min時(shí)去除率變化比較小，去除率不高。2 5min去除率提高了很多，隨著微波輻射時(shí)間的增長，系統(tǒng)溫度逐步得到提高，產(chǎn)生的“熱點(diǎn)”越多，鹽酸黃連素的去除越徹底。而在5飛min時(shí)，反應(yīng)又趨于平緩。實(shí)施例3
取濃度為400mg/L的鹽酸黃連素溶液50mL于IOOmL錐形瓶中，加入顆粒狀活性炭
0.5g，置于微波爐中微波，微波功率分別選擇為140、280、420、560、700W，微波時(shí)間4min。微波結(jié)束后取出錐形瓶，冷卻至室溫，離心，測(cè)定濾液中鹽酸黃連素含量。結(jié)果如圖3。隨著微波功率的增加，鹽酸黃連素的去除率升高。微波功率700w時(shí)的去除率為64. 23%。綜上，本發(fā)明通過正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)初始濃度為400mg/L的鹽酸黃連素廢水，采用微波協(xié)同活性炭催化氧化鹽酸黃連素的最佳條件為活性炭用量0. 7g/50ml，微波功率700W，微波時(shí)間5min。
實(shí)施例4
取含有鹽酸黃連素的廢水，調(diào)節(jié)廢水的濃度至鹽酸黃連素初始濃度為400mg/L，每升廢水加入顆粒狀活性炭14g，微波功率700W，微波時(shí)間5min。測(cè)得廢水中鹽酸黃連素的去除率為 89. 12%。對(duì)比例
采用單純活性炭、單純微波、微波協(xié)同活性炭催化氧化三種不同的處理工藝處理鹽酸黃連素廢水，比較不同處理工藝對(duì)鹽酸黃連素去除率的影響。本發(fā)明采用顆粒狀活性炭，400mg/L鹽酸黃連素溶液，活性炭用量IOg/升，微波輻射功率700w，微波I飛min。結(jié)果如圖4。從圖4可知，只有單純活性炭吸附時(shí)，鹽酸黃連素的去除率隨時(shí)間的增長有緩慢提高，但去除率較低，在5min時(shí)也只能達(dá)到33. 92%。單純微波處理鹽酸黃連素廢水時(shí)，對(duì)鹽 酸黃連素基本沒有去除作用。當(dāng)微波協(xié)同活性炭催化氧化時(shí)，鹽酸黃連素的去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純活性炭處理，且去除率隨時(shí)間的增長有很大的提高，在5min時(shí)達(dá)到77. 16%。分析其原因，主要是因?yàn)槲⒉?活性炭聯(lián)用處理過程中，不僅存在活性炭吸附作用，也存在微波誘導(dǎo)催化氧化作用，且催化氧化作用對(duì)鹽酸黃連素的去除起到很重要的作用。這一結(jié)果也從側(cè)面證明了微波協(xié)同活性炭催化氧化處理工藝的優(yōu)越性。
權(quán)利要求
1.一種鹽酸黃連素廢水的處理方法，其特征在于微波協(xié)同活性炭催化氧化對(duì)鹽酸黃連素廢水進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹽酸黃連素廢水的處理方法，其特征在于方法如下調(diào)節(jié)廢水的濃度至鹽酸黃連素初始濃度為400mg/L，每升廢水加入活性炭2 22g，微波功率為14(T700W，微波 I 6min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鹽酸黃連素廢水的處理方法。采用的技術(shù)方案是利用微波協(xié)同活性炭催化氧化處理鹽酸黃連素廢水調(diào)節(jié)廢水的濃度至鹽酸黃連素初始濃度為400mg/L，每升廢水加入活性炭2~22g，微波功率為140~700W，微波1~6min。本發(fā)明快速高效、操作簡單、節(jié)能降耗、處理過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染物，污染物去除效果好，出水水質(zhì)顯著提高。
文檔編號(hào)C02F1/72GK102730787SQ201210195179
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者包坤, 孟雪蓮, 徐成斌, 李瑤瑤, 牟安逸, 邵亮, 馬溪平 申請(qǐng)人:遼寧大學(xué)