一种盐酸黄连素废水的处理方法

摘要

本发明涉及一种盐酸黄连素废水的处理方法。采用的技术方案是：利用微波协同活性炭催化氧化处理盐酸黄连素废水：调节废水的浓度至盐酸黄连素初始浓度为400mg/L，每升废水加入活性炭2~22g，微波功率为140~700W，微波1~6min。本发明快速高效、操作简单、节能降耗、处理过程中不会产生二次污染物，污染物去除效果好，出水水质显著提高。

权利要求

1.一种盐酸黄连素废水的处理方法，其特征在于方法如下：调节废水的浓度至盐酸黄连素初始浓度为400mg/L，每升废水加入活性炭14g，微波功率为700W，微波5min。

说明书

一种盐酸黄连素废水的处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水处理方法，具体地涉及一种针对盐酸黄连素废水的处理方法。

背景技术

[0002] 盐酸黄连素是一种具有多种药理学和生物学作用的异喹啉天然生物碱，外观为黄色小针状结晶体或粉末，无臭、味极苦，易溶于热水，微溶于冷水或乙醇，极微溶于氯仿，不溶于乙醚。它是化学合成类黄连素生产过程中成品冲洗废水的主要特征污染物，具有较强的微生物毒性，属于高浓度有机制药废水。作为广谱抗生素，盐酸黄连素对多种革兰氏阳+ -性菌（G）、革兰氏阴性菌（G）和真菌均有较强的抑制活性。盐酸黄连素并不被动物完全吸收，而是有相当部分以原形或代谢物的形式随粪便和尿液排入环境中，能直接杀死土壤、水和沉积物等环境介质中某些微生物或抑制相关微生物的生长，从而影响环境微生物群落结构和活性，对土壤微生物的生长具有持久性的影响，破坏环境中的固有的生态平衡，进而影响整个食物链和人类。同时，环境中的盐酸黄连素会在食物链生物中蓄积并沿食物链传递，可诱导致病微生物产生抗性基因，诱导产生的环境微生物抗药性基因也是环境污染物，尤其是具有多药物抗性的超级致病细菌（MRSA）已经成为本世纪的医学难题。

[0003] 目前，盐酸黄连素废水的处理技术主要有物理法、物化法和生化法。然而仅采用单一的处理方法不能满足其处理要求，需要通过不同方法进行优化组合与灵活应用才能实现有效的处理。此外，由于盐酸黄连素废水的污染负荷很高，处理难度较大，不仅要考虑处理工艺的有效性和稳定性，还需要考虑其处理工艺的经济合理性。但目前处理盐酸黄连素废水的工艺，大多数工艺流程过长，管理复杂，运行费用高，运行不稳定，且出水水质不易达标。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题，本发明提供一种处理盐酸黄连素废水的新方法，用本发明的方法处理盐酸黄连素废水，工艺简单，处理时间短，污染物去除效果较好。

[0005] 本发明采用的技术方案是：一种盐酸黄连素废水的处理方法：采用微波协同活性炭催化氧化法对盐酸黄连素废水进行处理。

[0006] 优选的，盐酸黄连素废水的处理方法如下：调节废水的浓度至盐酸黄连素初始浓度为400mg/L，每升废水加入活性炭2~22g，微波功率为140~700W，微波1~6min。

[0007] 本发明的有益效果是：

[0008] 1.可生化性提高，污染物去除效果较好。采用微波协同活性炭催化氧化法处理，能将大分子有机物氧化分解成小分子，降低废水的毒性，减少废水的污染负荷，提高废水的可生化性，使污染物的去除效果显著提高，使用本发明工艺可使盐酸黄连素的去除率达到90%，降低了废水的污染负荷和毒性，可生化性显著提高。

[0009] 2.处理成本低。采用微波协同活性炭催化氧化法处理盐酸黄连素废水，该工艺快速高效、操作简单、节能降耗、节省人力、处理过程中不会产生二次污染物，加之不需要使用其他化学药品，大大降低了处理成本。

[0010] 3.微波催化氧化处理时间短，氧化彻底。微波具有加热快速、清洁等特点。微波照射时微波电磁场与催化剂的作用也不均匀，作用最强处会产生许多“热点”，这些“热点”的能量比其他部位高许多，当反应物分子与这些活性点接触时即可发生化学反应，有利于快速释放出更多的 •OH自由基，使反应在几分钟内得以完成。

附图说明

[0011] 图1是本发明中活性炭用量对微波协同活性炭催化氧化法处理盐酸黄连素废水的影响。

[0012] 图2是本发明中时间对微波协同活性炭催化氧化法处理盐酸黄连素废水的影响。

[0013] 图3是本发明中微波输出功率对微波协同活性炭催化氧化法处理盐酸黄连素废水的影响。

[0014] 图4是本发明中不同工艺对盐酸黄连素去除率的影响。

具体实施方式

[0015] 实施例1

[0016] 取浓度为400mg/L的盐酸黄连素溶液50mL于100mL锥形瓶中，分别加入颗粒状活性炭0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1g，置于微波炉中微波，微波功率700w，微波时间4min。微波结束后取出锥形瓶，冷却至室温，离心，测定滤液中盐酸黄连素含量。结果如图1。

[0017] 随着活性炭用量的增加，盐酸黄连素去除率逐步上升，活性炭用量为0.1g时，盐酸黄连素的去除率只有20.95%，当活性炭的用量增加至1.1g时，盐酸黄连素的去除率达到99.48%。

[0018] 实施例2

[0019] 取浓度为400mg/L的盐酸黄连素溶液50mL于100mL锥形瓶中，加入颗粒状活性炭0.5g，置于微波炉中微波，微波功率700w，微波辐射时间分别选择为1、2、3、4、5、6min。微波结束后取出锥形瓶，冷却至室温，离心，测定滤液中盐酸黄连素含量。结果如图2。

[0020] 随着微波辐射时间的增长，盐酸黄连素的去除率逐步提高。在1~2min时去除率变化比较小，去除率不高。2~5min去除率提高了很多，随着微波辐射时间的增长，系统温度逐步得到提高，产生的“热点”越多，盐酸黄连素的去除越彻底。而在5~6min时，反应又趋于平缓。

[0021] 实施例3

[0022] 取浓度为400mg/L的盐酸黄连素溶液50mL于100mL锥形瓶中，加入颗粒状活性炭0.5g，置于微波炉中微波，微波功率分别选择为140、280、420、560、700W，微波时间4min。微波结束后取出锥形瓶，冷却至室温，离心，测定滤液中盐酸黄连素含量。结果如图3。

[0023] 随着微波功率的增加，盐酸黄连素的去除率升高。微波功率700w时的去除率为64.23%。

[0024] 综上，本发明通过正交实验，对初始浓度为400mg/L的盐酸黄连素废水，采用微波协同活性炭催化氧化盐酸黄连素的最佳条件为：活性炭用量0.7g/50ml，微波功率700W，微波时间5min。

[0025] 实施例4

[0026] 取含有盐酸黄连素的废水，调节废水的浓度至盐酸黄连素初始浓度为400mg/L，每升废水加入颗粒状活性炭14g，微波功率700W，微波时间5min。测得废水中盐酸黄连素的去除率为89.12%。

[0027] 对比例

[0028] 采用单纯活性炭、单纯微波、微波协同活性炭催化氧化三种不同的处理工艺处理盐酸黄连素废水，比较不同处理工艺对盐酸黄连素去除率的影响。本发明采用颗粒状活性炭，400mg/L盐酸黄连素溶液，活性炭用量10g/升，微波辐射功率700w，微波1~5min。结果如图4。

[0029] 从图4可知，只有单纯活性炭吸附时，盐酸黄连素的去除率随时间的增长有缓慢提高，但去除率较低，在5min时也只能达到33.92%。单纯微波处理盐酸黄连素废水时，对盐酸黄连素基本没有去除作用。当微波协同活性炭催化氧化时，盐酸黄连素的去除率远远高于单纯活性炭处理，且去除率随时间的增长有很大的提高，在5min时达到77.16%。分析其原因，主要是因为微波-活性炭联用处理过程中，不仅存在活性炭吸附作用，也存在微波诱导催化氧化作用，且催化氧化作用对盐酸黄连素的去除起到很重要的作用。这一结果也从侧面证明了微波协同活性炭催化氧化处理工艺的优越性。