CN108128906A - 高温工业废水处理剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20‑25份、纳米四氧化三铁10‑12份、脂肪酶液45‑50份、海泡石粉5‑8份、沸石粉5‑8份、麦饭石粉5‑8份、蛭石5‑8份、珍珠岩5‑8份、壳聚糖10‑12份、腐殖酸钠3‑5份、羧甲基淀粉钠10‑12份、聚合氯化铝8‑10份、茶多酚0.5‑0.7份。本发明中用于制备高温工业废水处理剂的各原料组分均无毒无害，不会造成吸附处理后的二次污染，搭配特定的制备方法，能够使各原料组分之间能够实现更好地相互促进和相互配合，从而协同发挥优异的净水作用，能够很好的去除高温工业废水中的重金属离子和有害的有机物质。

Description

高温工业废水处理剂

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高温工业废水处理剂。

背景技术

随着经济的发展，各地的化工厂越来越多，工业污水的处理成为各界关注的热点，而采用活性炭进行吸附处理为常见的处理方法，但活性炭对废水中重金属离子和有机物的吸附量很小，每次处理废水时均需使用大量的活性炭，成本较高。现有技术中，采用细菌分泌的脂肪酶液可改性活性炭，提高活性炭对于重金属和有机物的吸附量，但用于改性活性炭的脂肪酶具有温度敏感性，在高温下会失去其活性，进而失去其对活性炭的改性效果。众所周知，在工业废水产生时，往往伴随有较高的温度，可见，如采用现有的脂肪酶进行活性炭改性，制得的改性活性炭处理剂依然很难在高温废水中达到优异的处理效果；而如果先对工业废水进行降温处理，再利用活性炭处理剂处理，又将大大提高处理的成本。

因此，需要研制出一种以活性炭为主要原料的高温工业废水处理剂，提高活性炭对高温废水中有机物和重金属离子的吸附量，同时，充分发挥活性炭与其它原料的相互协同作用，提高处理剂的吸附率，降低成本，提高经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高吸附率、低成本、环保高效的高温工业废水处理剂。

本发明提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20-25份、纳米四氧化三铁10-12份、脂肪酶液45-50份、海泡石粉5-8份、沸石粉5-8份、麦饭石粉5-8份、蛭石5-8份、珍珠岩5-8份、壳聚糖10-12份、腐殖酸钠3-5份、羧甲基淀粉钠10-12份、聚合氯化铝8-10份、茶多酚0.5-0.7份；

进一步，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；

进一步，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养；

进一步，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的8％～10％；

进一步，所述培养条件为：培养基的pH为7.0-7.2，培养温度为23-28℃，摇床转速为150-155r/min,培养时间为至少42h；

进一步，所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可；

进一步，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份；

进一步，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm；

进一步，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％；

进一步，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150-155r/min的摇床中，在25℃左右处理4-5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30-45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h-1.5h，即可。

本发明的有益效果：

本发明中用于制备高温工业废水处理剂的各原料组分均无毒无害，不会造成吸附处理后的二次污染，且各原料组分均具有优异的吸附功能，搭配特定的制备方法，能够使各原料组分之间能够实现更好地相互促进和相互配合，从而协同发挥净水作用，最终使得制得的处理剂能够直接用于高温工业废水，而且能够很好的去除高温工业废水中的重金属离子和有害的有机物质，吸附效果好、净化效率高、成本低且质量稳定。

本发明中，活性炭本身对于重金属和有机物就具有一定的吸附率，纳米四氧化三铁也能够吸附一定量的重金属离子；脂肪酶液、腐殖酸钠、羧甲基淀粉钠、壳聚糖等原料均含有大量的活性基团，这些原料混合后，不仅能够相互配合与工业废水中重金属离子发生络合、离子交换等反应，从而稳定的吸附重金属离子，提高吸附稳定性，形成不溶于水的沉淀物质，还能够与废水中的有机化合物发生亲和、吸附而形成氢键等，从而同时吸附重金属离子和有机化合物等有害物质；而采用的脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液，这种脂肪酶液在高温条件下依然能够保持很高的活性，具有高温稳定性，而且这种脂肪酶液自身对于重金属离子和有机物都具有非常好的吸附效果，同时茶多酚的加入能够大大提高该脂肪酶的活性；本实施例中通过特定的制备方法将各原料组分实现了充分混合，在活性炭中引入了具有磁性的纳米四氧化三铁，在活性炭和纳米四氧化三铁表面都引入具有高温酶活性的脂肪酶的活性基团，能够极好地发挥各原料组分之间的相互协同、相互配合作用；由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，聚合氯化铝相对分子质量较大、电荷较高，能够对废水中胶体和颗粒物实现高度电中和及桥联作用，从而强力去除废水中重金属、胶体以及放射性有毒害物质等；麦饭石粉、海泡石粉及沸石粉因其自身特有的疏松多孔结构，具有较高的比表面积和表面活性，能够增大与废水的接触面积，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能，能够吸附废水中的有机化合物和重金属离子等有害物质；蛭石有较高的层电荷数，故具有较高的阳离子交换容量和较强的阳离子交换吸附能力；珍珠岩能够起到很好的净水效果。

具体实施方式

本实施例中提供一种高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20-25份、纳米四氧化三铁10-12份、脂肪酶液45-50份、海泡石粉5-8份、沸石粉5-8份、麦饭石粉5-8份、蛭石5-8份、珍珠岩5-8份、壳聚糖10-12份、腐殖酸钠3-5份、羧甲基淀粉钠10-12份、聚合氯化铝8-10份、茶多酚0.5-0.7份；所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；

优选地，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份；

本实施例中用于制备高温工业废水处理剂的各原料组分均无毒无害，不会造成吸附处理后的二次污染，且各原料组分均具有优异的吸附功能，搭配特定的制备方法，能够使各原料组分之间能够实现更好地相互促进和相互配合，从而协同发挥净水作用，最终使得制得的处理剂能够直接用于高温工业废水，而且能够很好的去除高温工业废水中的重金属离子和有害的有机物质，吸附效果好、净化效率高、成本低且质量稳定。其中，活性炭本身对于重金属和有机物就具有一定的吸附率，纳米四氧化三铁也能够吸附一定量的重金属离子；脂肪酶液、腐殖酸钠、羧甲基淀粉钠、壳聚糖等原料均含有大量的活性基团，这些原料混合后，不仅能够相互配合与工业废水中重金属离子发生络合、离子交换等反应，从而稳定的吸附重金属离子，提高吸附稳定性，形成不溶于水的沉淀物质，还能够与废水中的有机化合物发生亲和、吸附而形成氢键等，从而同时吸附重金属离子和有机化合物等有害物质；而采用的脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液，这种脂肪酶液在高温条件下依然能够保持很高的活性，具有高温稳定性，而且这种脂肪酶液自身对于重金属离子和有机物都具有非常好的吸附效果，同时茶多酚的加入能够大大提高该脂肪酶的活性；本实施例中通过特定的制备方法将各原料组分实现了充分混合，在活性炭中引入了具有磁性的纳米四氧化三铁，在活性炭和纳米四氧化三铁表面都引入具有高温酶活性的脂肪酶的活性基团，能够极好地发挥各原料组分之间的相互协同、相互配合作用；由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，聚合氯化铝相对分子质量较大、电荷较高，能够对废水中胶体和颗粒物实现高度电中和及桥联作用，从而强力去除废水中重金属、胶体以及放射性有毒害物质等；麦饭石粉、海泡石粉及沸石粉因其自身特有的疏松多孔结构，具有较高的比表面积和表面活性，能够增大与废水的接触面积，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能，能够吸附废水中的有机化合物和重金属离子等有害物质；蛭石有较高的层电荷数，故具有较高的阳离子交换容量和较强的阳离子交换吸附能力；珍珠岩能够起到很好的净水效果。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养，且所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的8％～10％；所述培养条件为：培养基的pH为7.0-7.2，培养温度为23-28℃，摇床转速为150-155r/min,培养时间为至少42h；采用斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按一定比例在特定条件下协同发酵培养所分泌的脂肪酶液在高温条件下依然能够保持很高的活性，而且这种脂肪酶液自身对于重金属离子和有机物都具有非常好的吸附效果，将具有这些特性的脂肪酶液与活性炭、四氧化三铁等进行协同配合所制得的废水处理剂具有优异的耐高温性和高吸附量。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌和绿脓杆菌的活化方法为：

(1)制备牛肉膏发酵培养的培养基：称取牛肉膏30g、蛋白胨15g和氯化钠15g溶于1000mL蒸馏水中，用0.1mol/L NaOH溶液调节ph＝7.0～7.2，然后于灭菌锅中在121℃灭菌5分钟，即得；

(2)冻干粉活化：将冻干粉加入牛肉膏发酵培养的培养基中，轻轻摇晃使其混匀制得菌悬液，然后将灭菌的LB固体培养基稍冷却后制作成斜面培养基，并将菌悬液部分移植到斜面培养基上，置于37℃的恒温培养箱中培养，使其菌落数量增多，再从斜面培养基上挑选培养茁壮的菌落，接种到新的斜面培养基上培养，重复以上步骤2～3次，直至得到生长良好的菌株。

本实施例中，黑曲霉的活化方法为：

(1)制备改良马丁培养基：分别取蛋白胨5g，磷酸氢二钾1.0g，酵母浸出粉2.0g，硫酸镁0.5g溶于1000ml蒸馏水中，用0.1mol/L NaOH溶液调节ph约为6.8，煮沸，加入20g葡萄糖溶解后，摇匀，纱布滤清，调节pH值为6.4±0.2，即可；

(2)黑曲霉冻干粉的活化：保存的黑曲霉接到改良马丁培养基中，在23～28℃下振荡培养约5-6天，然后将活化后的菌液划线到改良马丁琼脂斜面(在改良马丁培养基中加入琼脂制得)上，在23～28℃下静置培养6-7天，即可。

本实施例中，所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可；有利于斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合培养后分泌高活性酶。

本实施例中，所述脂肪酶液的提取方法包括如下步骤：

(1)提取粗酶液：收集发酵液，于4000r/min下离心15min获得上清液，即为粗酶液；

(2)提取脂肪酶液：取3mL浓度为0.0667mol·L^-1磷酸盐缓冲溶液和1mL油酸于锥形瓶中，混匀后放入37℃的恒温水浴锅中预热至少5min，然后向其中加入步骤(1)中提取所得的0.1ml粗酶液，搅拌反应10min后，立即加入8ml甲苯(分析纯)，继续搅拌反应2min后，终止反应；再将经上述步骤处理后所得的溶液在3000r/min条件下离心处理至少10min，取上层有机混合液即为脂肪酶液。

本实施例中，在提取脂肪酶液时，磷酸盐缓冲溶液、油酸以及甲苯的用量均根据提取到的粗酶液的量等比例进行调整。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm；便于分散，提高其吸附效果。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％；确保活性基团的数量，提高吸附效果。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150-155r/min的摇床中，在25℃左右处理4-5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30-45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h-1.5h，即可；制备方法简单易操作，通过先将具有高温活性的脂肪酶液、茶多酚、活性炭和纳米四氧化三铁进行混合，能够在活性炭中引入具有磁性的纳米四氧化三铁，同时在活性炭和纳米四氧化三铁表面引入活性基团，然后再与其它原料组分进行混合，能够更好地发挥各原料组分之间的相互协同作用，达到更加优异的高温净水效果。

以下为具体实施例：

实施例一

本实施例提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20份、纳米四氧化三铁10份、脂肪酶液45份、海泡石粉5份、沸石粉5份、麦饭石粉5份、蛭石5份、珍珠岩5份、壳聚糖10份、腐殖酸钠3份、羧甲基淀粉钠10份、聚合氯化铝8份、茶多酚0.5份；

其中，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的10％；所述培养条件为：培养基的pH为7.0，培养温度为23℃，摇床转速为150r/min,培养时间为42h。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌和绿脓杆菌的活化方法为：

(1)制备牛肉膏发酵培养的培养基：称取牛肉膏30g、蛋白胨15g和氯化钠15g溶于1000mL蒸馏水中，用0.1mol/L NaOH溶液调节ph＝7.0～7.2，然后于灭菌锅中在121℃灭菌5分钟，即得；

(2)冻干粉活化：将冻干粉加入牛肉膏发酵培养的培养基中，轻轻摇晃使其混匀制得菌悬液，然后将灭菌的LB固体培养基稍冷却后制作成斜面培养基，并将菌悬液部分移植到斜面培养基上，置于37℃的恒温培养箱中培养，使其菌落数量增多，再从斜面培养基上挑选培养茁壮的菌落，接种到新的斜面培养基上培养，重复以上步骤2～3次，直至得到生长良好的菌株。

本实施例中，黑曲霉的活化方法为：

(1)制备改良马丁培养基：分别取蛋白胨5g，磷酸氢二钾1.0g，酵母浸出粉2.0g，硫酸镁0.5g溶于1000ml蒸馏水中，用0.1mol/L NaOH溶液调节ph约为6.8，煮沸，加入20g葡萄糖溶解后，摇匀，纱布滤清，调节pH值为6.4±0.2，即可；

(2)黑曲霉冻干粉的活化：保存的黑曲霉接到改良马丁培养基中，在23～28℃下振荡培养约5-6天，然后将活化后的菌液划线到改良马丁琼脂斜面(在改良马丁培养基中加入琼脂制得)上，在23～28℃下静置培养6-7天，即可。

本实施例中，所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可。

本实施例中，所述脂肪酶液的提取方法包括如下步骤：

(1)提取粗酶液：收集发酵液，于4000r/min下离心15min获得上清液，即为粗酶液；

(2)提取脂肪酶液：取3mL浓度为0.0667mol·L^-1磷酸盐缓冲溶液和1mL油酸于锥形瓶中，混匀后放入37℃的恒温水浴锅中预热至少5min，然后向其中加入步骤(1)中提取所得的0.1ml粗酶液，搅拌反应10min后，立即加入8ml甲苯(分析纯)，继续搅拌反应2min后，终止反应；再将经上述步骤处理后所得的溶液在3000r/min条件下离心处理至少10min，取上层有机混合液即为脂肪酶液。

本实施例中，在提取脂肪酶液时，磷酸盐缓冲溶液、油酸以及甲苯的用量均根据提取到的粗酶液的量等比例进行调整。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150r/min的摇床中，在25℃左右处理4h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h，即可。

实施例二

本实施例提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份；

其中，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的9％；所述培养条件为：培养基的pH为7.2，培养温度为25℃，摇床转速为155r/min,培养时间为48h。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌的活化方法和黑曲霉的活化方法同实施例一；所述发酵培养的培养基的制备方法同实施例一；所述脂肪酶液的提取方法同实施例一。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为155r/min的摇床中，在25℃左右处理4.5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌40min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h，即可。

实施例三

本实施例提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭25份、纳米四氧化三铁12份、脂肪酶液50份、海泡石粉8份、沸石粉8份、麦饭石粉8份、蛭石8份、珍珠岩8份、壳聚糖12份、腐殖酸钠5份、羧甲基淀粉钠12份、聚合氯化铝10份、茶多酚0.7份；

其中，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的10％；所述培养条件为：培养基的pH为7.2，培养温度为28℃，摇床转速为155r/min,培养时间为54h。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌的活化方法和黑曲霉的活化方法同实施例一；所述发酵培养的培养基的制备方法同实施例一；所述脂肪酶液的提取方法同实施例一。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为155r/min的摇床中，在25℃左右处理5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1.5h，即可。

实施例四

本实施例提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20份、纳米四氧化三铁12份、脂肪酶液45份、海泡石粉8份、沸石粉5份、麦饭石粉8份、蛭石5份、珍珠岩8份、壳聚糖10份、腐殖酸钠5份、羧甲基淀粉钠10份、聚合氯化铝10份、茶多酚0.6份；

其中，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的10％；所述培养条件为：培养基的pH为7.0，培养温度为25℃，摇床转速为155r/min,培养时间为48h。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌的活化方法和黑曲霉的活化方法同实施例一；所述发酵培养的培养基的制备方法同实施例一；所述脂肪酶液的提取方法同实施例一。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150r/min的摇床中，在25℃左右处理4h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h，即可。

实施例五

本实施例提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭25份、纳米四氧化三铁10份、脂肪酶液50份、海泡石粉5份、沸石粉8份、麦饭石粉5份、蛭石8份、珍珠岩5份、壳聚糖12份、腐殖酸钠3份、羧甲基淀粉钠12份、聚合氯化铝8份、茶多酚0.7份；

其中，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液；所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的10％；所述培养条件为：培养基的pH为7.0，培养温度为25℃，摇床转速为155r/min,培养时间为54h。

本实施例中，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌的活化方法和黑曲霉的活化方法同实施例一；所述发酵培养的培养基的制备方法同实施例一；所述脂肪酶液的提取方法同实施例一。

本实施例中，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

本实施例中，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

本实施例中，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为155r/min的摇床中，在25℃左右处理5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1.5h，即可。

上述实施例中，原料都可通过市场购买获取。

取实施例一至实施例五制得的处理剂放入到50℃模拟高温工业废水中，处理剂与废水的比例为10g：1L，调节废水的pH值为6.5±0.5，在150rpm转速下处理2小时，测试处理前后的COD值以及所含重金属离子的浓度，结果见下表1。

由上表可知，采用本发明制得的处理剂对于模拟高温工业废水中的重金属离子和有机污染物均能够达到较好的净化去除效果，适用于对高温工业废水进行处理；如想要取得更好的净水效果，可根据实际需要加大处理剂的用量。

对脂肪酶液的活力测定：

接种斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉三者于上述发酵培养基中进行培养，总接种量为发酵培养的培养基体积的10％，在25℃，150r/min进行发酵产酶培养42h，按上述提取方法提取脂肪酶液并测定脂肪酶液在35℃、40℃、42℃、45℃、50℃、55℃下的活力，结果见下表2。

酶活力测试方法：

取2只100ml三角瓶，分别于空白瓶(A)和样品瓶(B)中各加PVA橄榄油乳化液(取橄榄油与聚乙烯醇溶液按l:3比例混合，用高速乳化机乳化3次，每次5min)4mL和0.025mol/LpH 7.5磷酸缓冲液5ml(应把附在瓶壁上的乳化液冲下)，再于A瓶中加入95％乙醇15mL。置不同温度水浴内预热5分钟，然后在两瓶中各加入脂肪酶液lmL立即记时，反应15分钟后，在B瓶中立即加入95％乙醇15mL中止反应，加酚酞指示剂3滴，用0.05mol/L标准NaOH滴定至微红色为终点，两组消耗的NaOH溶液分别为V1、V2。对照样品的乙醇应在酶液前加入。

脂肪酶活力单位(U)定义为：在试验条件下，每毫升酶液每分钟催化底物释放出1μmol的游离脂肪酸，定义为一个脂肪酶活力单位(U)，其计算公式如下：

V样：滴定至终点时样品瓶中消耗的NaOH的体积(mL)

V空：滴定至终点时对照瓶中消耗的NaOH的体积(mL)

表2

由表2可知，本发明中利用所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉在发酵培养基上混合发酵所分泌的脂肪酶液在高温条件下依然能够保持很高的活性，具有高温稳定性，可用于改性活性炭和四氧化三铁等原料，制备出适用于高温工业废水的处理剂。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高温工业废水处理剂，其特征在于：所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20-25份、纳米四氧化三铁10-12份、脂肪酶液45-50份、海泡石粉5-8份、沸石粉5-8份、麦饭石粉5-8份、蛭石5-8份、珍珠岩5-8份、壳聚糖10-12份、腐殖酸钠3-5份、羧甲基淀粉钠10-12份、聚合氯化铝8-10份、茶多酚0.5-0.7份。

2.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液。

3.根据权利要求2所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养。

4.根据权利要求3所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的8％～10％。

5.根据权利要求4所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述培养条件为：培养基的pH为7.0-7.2，培养温度为23-28℃，摇床转速为150-155r/min,培养时间为至少42h。

6.根据权利要求5所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可。

7.根据权利要求6所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份。

8.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm；所述麦饭石粉的粒径为100-120目；所述海泡石粉的粒径为150-200目；所述沸石粉的粒径为100-120目；所述蛭石的粒径为2-4mm；所述珍珠岩的粒径为2-4mm。

9.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55％；所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99％；所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30％；所述壳聚糖的含量≥99％，脱乙酰度＞90％。

10.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150-155r/min的摇床中，在25℃左右处理4-5h；

(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30-45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h-1.5h，即可。