申请日2011.10.20
公开(公告)日2012.05.23
IPC分类号C02F101/34; C02F3/00
摘要
本发明公开了一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂，属于环境污水处理技术领域。该降解剂由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，其中无机强氧化剂质量含量为30%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～30%。将此降解剂与废水质量比为1:100～1:500投入到废水中并不断搅拌，再静止分离，废水中的甲醛浓度从10～1000mg/L降到0.5mg/L以下，甲醛去除率高达99.9%以上。本发明原料易得，使用简单，且无沉淀生成、无气味产生，还可以改变废水中的色度，不会引起二次污染。
权利要求书
1.一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂，由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，其特征在于：其中无机强氧化剂质量含量为30%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～30%。
2.根据权利要求1所述的一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂，其特征在于：所述的无机强氧化剂是高锰酸钾、高铁酸钠、高氯酸钠、高氯酸钾中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂，其特征在于：所述的催化剂是氧化铬、氧化钴、氧化镍中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂，其特征在于：所述的遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、蛋白质水解酶、淀粉酶、脂酶、核酸酶中的一种或两种。
说明书
一种去除工业废水中甲醛的COD降解剂
技术领域
本发明涉及制药、化工等工业废水中含有的甲醛难降解有机物的去除方法，属于环境保护中污水处理技术领域。
背景技术
目前国内外应用在去除工业废水中甲醛的技术主要有Fenton法、吹脱法、吸附法、湿式氧化法、二氧化氯氧化法等方法和工艺;Fenton法由于H2O2的费用较高，Fe2+再生困难，在反应过程中随着两者浓度的降低，使得反应速率难以维持在较高的水平上。对有机物特别是难降解有机物的降解时间较长。降解效果不够理想，水处理费用也很高。因此该方法处理甲醛废水效率不高。吹脱法是利用废水中所含的甲醛等物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的甲醛等挥发性物质不断的由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除甲醛的目的。但由于甲醛在水中存在溶解平衡关系，当气液两相的甲醛处于平衡状态时，水中的甲醛将不能被吹脱逸出，因此该工艺不适用于高浓度甲醛废水。且传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大(气液比3000：1左右)、时间长，对温度要求高、填料易结垢等缺点。吸附法受温度、压力、吸附质的性质与浓度等影响，适当升高温度有利于化学吸附，低温有利于物理吸附，温度对气相吸附的影响比对液相吸附的影响大。对于气体吸附，压力增加有利于吸附，压力降低有利于解吸;对于气相吸附，吸附质的临界直径，相对分子质量，沸点，饱和性等影响吸附量，对于液相吸附，吸附质的分子极性，相对分子质量，在溶剂中的溶解度等影响吸附量。因此该方法处理甲醛废水操作条件要求较高，不利于工业推广。湿式氧化法是在高温(150～350℃)和高压(0.5～20MPa)的操作条件下，以氧气和空气作为氧化剂，将废水中的有机物转化为二氧化碳和水的过程。湿式氧化法由于系统设备复杂，投资大，操作管理难和运行费用高等原因而未能广泛应用。二氧化氯氧化法一般在废水进水PH值为6.5左右，流速为250ml/L，温度为25℃,二氧化氯和废水的体积比为0.1的条件下，去除率可达到最高效果，废水进入的PH值、氧化剂用量、流速等都对甲醛废水的去除率有很大的影响，因此此方法工艺复杂，不利于工业推广。
目前国内去除甲醛废水技术主要集中在石油炼制和废水处理方面。例如：日本专利(公开特许 昭54-3002)采用经特别活化处理的氧化催化剂，使甲醛在碱性条件下进行歧化反应，转变成甲醛和蚁酸钠。日本另一专利(昭49-087613)也是加碱处理甲醛的方法，这些方法耗碱量大，仍有二次污染;日本专利(昭48-60454)提供了生化法处理氰醇的方法，高浓度甲醛会对微生物产生毒性抑制作用，所以生化法只能处理含醛800mg/l以下的废水。不宜处理高浓度含醛废水，而且处理的容积负荷较低，需要较大的设备容积。
发明内容
本发明提出的一种适用于工业废水中甲醛去除的COD(化学需氧量)降解剂，目的在于改进现有除醛方法，以取得简单，高效，低成本，普遍适用的效果。
本发明所采用的技术方案是：该降解剂由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，其中无机强氧化剂质量含量为30%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～30%。
所述的无机强氧化剂是高锰酸钾、高铁酸钠、高氯酸钠、高氯酸钾中的一种或两种。
所述的催化剂是氧化铬、氧化钴、氧化镍中的一种或两种。
所述的遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、蛋白质水解酶、淀粉酶、脂酶、核酸酶中的一种或两种。
各物质占复配后总质量的百分比分别为：高锰酸钾35%～85%、高铁酸钠45%～85%、高氯酸钠30%～85%、高氯酸钾40%～85%、氧化铬1%～4%、氧化钴1%～5%、氧化镍1%～5%、环酰胺水解酶10%～30%、蛋白质水解酶15%～30%、淀粉酶10%～30%、脂酶15%～30%、核酸酶15%～30%。
本发明目的的实现是通过将复配好的COD降解剂加入含有难降解甲醛有机物的工业废水中，投加量与工业废水的质量比为1:100～1:500，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为10～30min,可使废水中的甲醛浓度从10～1000mg/L降到0.5mg/L以下，甲醛去除率高达99.9%以上。
本发明的有益效果是：
(1)根据甲醛物质的分子结构，在选择合适的氧化剂基础上再选择合适的催化剂，并复配相应的工程菌水解酶，在投加量不大的情况下可使废水中的甲醛浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，甲醛去除率高达99.9%以上;
(2)加入的甲醛降解剂到废水中，无沉淀生成，也无气味产生，还可以改变废水中的色度，对环境无二次污染。
具体实施方式
本发明COD降解剂由无机强氧化剂、催化剂、遗传工程菌酶三者复配而成，其中无机强氧化剂质量含量为30%～85%，催化剂质量含量为1%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～30%;
所述的无机强氧化剂是高锰酸钾、高铁酸钠、高氯酸钠、高氯酸钾中的一种或两种;
所述的催化剂是氧化铬、氧化钴、氧化镍中的一种或两种;
所述的遗传工程菌酶是环酰胺水解酶、蛋白质水解酶、淀粉酶、脂酶、核酸酶中的一种或两种。
上述COD降解剂各物质配比占COD总质量的百分比具体为：高锰酸钾35%～85%、高铁酸钠45%～85%、高氯酸钠30%～85%、高氯酸钾40%～85%、氧化铬1%～4%、氧化钴1%～5%、氧化镍1%～5%、环酰胺水解酶10%～30%、蛋白质水解酶15%～30%、淀粉酶10%～30%、脂酶15%～30%、核酸酶15%～30%。
本发明目的的实现是通过将复配好的COD降解剂加入含有难降解甲醛有机物的工业废水中，投加量与工业废水的质量比为1:100～1:500，以不低于300r/min转速不断搅拌，搅拌时间为10～30min，可使废水中的甲醛浓度从10～1000mg/L降到0.5mg/L以下，甲醛去除率高达99.9%以上。
实施例1
将质量百分比为：高锰酸钾85%、氧化镍1%、环酰胺水解酶14%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为3%，搅拌时间为20min，可使废水中的甲醛浓度从1000mg/L降到0.4mg/L，甲醛去除率高达99.9%。
实施例2
将质量百分比为：高铁酸钠82%、氧化钴1%、淀粉酶17%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为2%，搅拌时间为15min，可使废水中的甲醛浓度800mg/L降到0.2mg/L，甲醛去除率高达99.9%。
实施例3
将质量百分比为：高氯酸钾80%、氧化钴5%、蛋白质水解酶15%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为2%，搅拌时间为10min，可使废水中的甲醛浓度从500mg/L降到0.2mg/L，甲醛去除率高达99.9%。
实施例4
将质量百分比为：高氯酸钠66%、氧化铬4%、核酸酶30%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为2%，搅拌时间为10min，可使废水中的甲醛浓度从300mg/L降到0.1mg/L，甲醛去除率高达99.9%。
实施例5
将质量百分比为：高锰酸钾75%、氧化镍3%、脂酶22%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为1%，搅拌时间为10min，可使废水中的甲醛浓度从200mg/L降到0.1mg/L，甲醛去除率高达99.9%。
实施例6
将质量百分比为：高氯酸钠65%、氧化铬4%、环酰胺水解酶31%配成甲醛COD降解剂，把复配好的COD降解剂加入工业废水中，加入的质量为1%，搅拌时间为10min，可使废水中的甲醛浓度从100mg/L降到0.1mg/L，甲醛去除率高达99.9%。