公布日：2022.05.27
申請日：2021.12.31
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本公開提供一種去除發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水中的污染物的方法，所述方法包括：采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑對發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水進(jìn)行高溫催化水解，得水解廢水；采用混凝劑對水解廢水進(jìn)行混凝處理；采用含有鈣離子的造粒調(diào)理劑對水解廢水進(jìn)行造粒處理。該方法通過采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑催化高溫水解，提高抗生素的水解效率，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低反應(yīng)能耗；通過加入造粒調(diào)理劑，與混凝劑形成的絮體發(fā)生作用，形成密度和粒徑更大的晶體結(jié)構(gòu)；同時(shí)造粒調(diào)理劑中的鈣離子與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成更多的α‑螺旋結(jié)構(gòu)，促使蛋白質(zhì)聚集，增強(qiáng)了廢水中由蛋白質(zhì)類物質(zhì)所形成的懸浮固體的沉降性能，消除了高溫催化水解工藝產(chǎn)生的懸浮固體對生化系統(tǒng)的不利影響。
權(quán)利要求書
1.一種去除發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水中的污染物的方法，其特征在于，所述方法包括：采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑對發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水進(jìn)行高溫催化水解，得水解廢水；采用混凝劑對所述水解廢水進(jìn)行混凝處理；采用含有鈣離子的造粒調(diào)理劑對所述水解廢水進(jìn)行造粒處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬負(fù)載的鐵基催化劑中金屬元素與鐵基催化劑的質(zhì)量比為(0.001-0.01)：1，優(yōu)選為(0.001-0.004)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0013：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述金屬負(fù)載的鐵基催化劑中含有的金屬元素包括鋅元素、錳元素和銅元素中的至少一種；和/或，所述鐵基催化劑包括針鐵礦和菱鐵礦，所述針鐵礦和所述菱鐵礦的質(zhì)量比為(0.1-10)：1，優(yōu)選為(0.5-5)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為(0.5-3)：1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝劑中含有鐵元素和/或鋁元素；優(yōu)選地，所述混凝劑選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、納米鋁13、聚合氯化鋁鐵和聚合硫酸鋁鐵中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行混凝處理時(shí)，所述水解廢水中不溶性難沉降懸浮物與加入的混凝劑中金屬元素的質(zhì)量比為(0.3-5)：1，優(yōu)選為(0.5-3.5)：1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有鈣離子的造粒調(diào)理劑包括氧化鈣、氫氧化鈣和過氧化鈣中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行造粒處理時(shí)，加入的造粒調(diào)理劑中鈣離子與混凝處理時(shí)加入的混凝劑中金屬元素的質(zhì)量比為(0.02-2.0)：1，優(yōu)選為(0.05-1.5)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為(0.05-0.6)：1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行混凝處理時(shí)，采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)所述水解廢水的pH值≤6，優(yōu)選為3-6，進(jìn)一步優(yōu)選為4。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行高溫催化水解時(shí)，所述發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水的溫度為80-200℃，優(yōu)選為80-110℃，進(jìn)一步優(yōu)選為85℃；水解時(shí)間為10-300min，優(yōu)選為20-180min，進(jìn)一步優(yōu)選為30min；和/或，進(jìn)行混凝處理時(shí)，混凝處理時(shí)間≥10min，優(yōu)選為10-60min，進(jìn)一步優(yōu)選為10-20min，更優(yōu)選為15min；和/或，進(jìn)行造粒處理時(shí)，造粒處理時(shí)間≥0.5min，優(yōu)先為1-60min，進(jìn)一步優(yōu)選為2-15min，更優(yōu)選為5min。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括調(diào)節(jié)造粒處理后的廢水的pH值至6-7，然后將其進(jìn)行靜置沉淀處理，靜置沉淀的時(shí)間≥5min，優(yōu)選為10-100min。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本公開的目的在于提出一種去除發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水中的污染物的方法。
基于上述目的，本公開提供了一種去除發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水中的污染物的方法，所述方法包括：
采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑對發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水進(jìn)行高溫催化水解，得水解廢水；
采用混凝劑對所述水解廢水進(jìn)行混凝處理；
采用含有鈣離子的造粒調(diào)理劑對所述水解廢水進(jìn)行造粒處理。
可選地，所述金屬負(fù)載的鐵基催化劑中金屬元素與鐵基催化劑的質(zhì)量比為(0.001-0.01)：1，優(yōu)選為(0.001-0.004)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0013：1。
可選地，所述金屬負(fù)載的鐵基催化劑中含有的金屬元素包括鋅元素、錳元素和銅元素中的至少一種；
和/或，所述鐵基催化劑包括針鐵礦和菱鐵礦，所述針鐵礦和所述菱鐵礦的質(zhì)量比為(0.1-10)：1，優(yōu)選為(0.5-5)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為(0.5-3)：1。
可選地，所述混凝劑中含有鐵元素或/和鋁元素；
優(yōu)選地，所述混凝劑選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、納米鋁13、聚合氯化鋁鐵和聚合硫酸鋁鐵中的一種或多種。
可選地，進(jìn)行混凝處理時(shí)，所述水解廢水中不溶性難沉降懸浮物與加入的混凝劑中金屬元素的質(zhì)量比為(0.3-5)：1，優(yōu)選為(0.5-3.5)：1。
可選地，所述含有鈣離子的造粒調(diào)理劑包括氧化鈣、氫氧化鈣和過氧化鈣中的至少一種。
可選地，進(jìn)行造粒處理時(shí)，加入的造粒調(diào)理劑中鈣離子與混凝處理時(shí)加入的混凝劑中金屬元素的質(zhì)量比為(0.02-2.0)：1，優(yōu)選為(0.05-1.5)：1，進(jìn)一步優(yōu)選為(0.05-0.6)：1。
可選地，進(jìn)行混凝處理時(shí)，采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)所述水解廢水的pH值≤6，優(yōu)選為3-6，進(jìn)一步優(yōu)選為4。
可選地，進(jìn)行高溫催化水解時(shí)，所述發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水的溫度為80-200℃，優(yōu)選為80-110℃，進(jìn)一步優(yōu)選為85℃；水解時(shí)間為10-300min，優(yōu)選為20-180min，進(jìn)一步優(yōu)選為30min；
和/或，進(jìn)行混凝處理時(shí)，混凝處理時(shí)間≥10min，優(yōu)選為10-60min，進(jìn)一步優(yōu)選為10-20min，更優(yōu)選為15min；
和/或，進(jìn)行造粒處理時(shí)，造粒處理時(shí)間≥0.5min，優(yōu)先為1-60min，進(jìn)一步優(yōu)選為2-15min，更優(yōu)選為5min。
可選地，所述方法還包括調(diào)節(jié)造粒處理后的廢水的pH值至6-7，然后將其進(jìn)行靜置沉淀處理，靜置沉淀的時(shí)間≥5min，優(yōu)選為10-100min。
從上面所述可以看出，本公開提供的去除發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水中的污染物的方法，首先采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑對發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水進(jìn)行高溫催化水解得到水解廢水，然后向水解廢水中加入混凝劑對水解廢水進(jìn)行混凝處理，并在混凝處理結(jié)束后加入含有鈣離子的造粒調(diào)理劑對水解廢水進(jìn)行處理；或者，向水解廢水中同時(shí)加入混凝劑和含有鈣離子的造粒調(diào)理劑，對水解廢水同時(shí)進(jìn)行混凝處理和造粒處理；該方法通過采用金屬負(fù)載的鐵基催化劑催化發(fā)酵類抗生素生產(chǎn)廢水的高溫水解，提高了抗生素的水解效率，縮短了水解過程的反應(yīng)時(shí)間，降低了反應(yīng)能耗；通過加入造粒調(diào)理劑，與混凝劑形成的絮體發(fā)生作用，形成密度和粒徑更大的晶體結(jié)構(gòu)；同時(shí)造粒調(diào)理劑中的鈣離子與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成更多的α-螺旋結(jié)構(gòu)，促使蛋白質(zhì)聚集，增強(qiáng)了廢水中由蛋白質(zhì)類物質(zhì)所形成的懸浮固體的沉降性能，消除了高溫催化水解工藝產(chǎn)生的懸浮固體對生化系統(tǒng)的不利影響；并且，該方法工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)易控制，催化劑制備簡單，混凝劑和造粒調(diào)理劑廉價(jià)易得，反應(yīng)時(shí)間短，還節(jié)約了設(shè)備的占地面積，一次性投入成本低，易于污水處理系統(tǒng)的升級改造，具有穩(wěn)定的處理效果。
（發(fā)明人：霍飛;赫彥利;安靖華;顧衛(wèi)榮;田哲）
