一种处理含金雀异黄酮废水的方法技术

本发明专利技术涉及污染物降解技术，具体的说一种处理含金雀异黄酮废水的方法。将小分子溶解性有机物质作为敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合在自然光照射下进行光解，进而降解废水中的金雀异黄酮。采用本发明专利技术的方法成本低，反应条件简单，效果好，对人体伤害少，可用于处理含植物雌激素金雀异黄酮废水的研究。

A Method for Treatment of Genistein-Containing Wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种处理含金雀异黄酮废水的方法
本专利技术涉及污染物降解技术，具体的说一种处理含金雀异黄酮废水的方法。
技术介绍
现代大量的有机工业原料都含有酚类化合物，而酚类化合物也是造成环境有机污染的代表之一，如苯酚、氯酚类、硝基酚、烷基酚、多元酚类等。其中有不少苯酚类物质已被美国国家环保局列为优先污染物。金雀异黄酮(5，7，4'-三羟基异黄酮，Gs)是一种植物雌激素，又称染料木素，是一种典型的环境内分泌干扰物，所以环境内分泌干扰物与环境迁移的危害它都有。金雀异黄酮是一种具有多酚羟基结构的酚，能够抗氧化。在碱性条件下酚羟基上的氢原子易于氧原子分离，形成氢离子与带负电发生解离的金雀异黄酮。目前处理含酚废水主要有生物法、物理化学法和化学法等。生物法是利用微生物吸附或降解酚类污染物的方法，该方法受pH、温度和溶解氧等环境因素影响较大，有时会产生毒性较大的中间产物等缺点。普通化学法主要通过添加化学药剂与酚类污染物发生化学反应，该方法能够较快处理难降解酚类污染物，但存在处理量少且成本高等问题。物理化学法主要包含萃取法和吸附法，其中萃取法是利用萃取剂和水对酚的溶解度的差异分离，但是操作相对较复杂，萃取剂价格昂贵再生困难，还会造成二次污染；而吸附法是利用吸附剂吸附溶液中的酚类污染物，该方法处理效果好，可重复利用，但存在活化再生耗能高、吸附量不足等问题。光降解是有效处理酚类污染物方法之一，是指在光的作用下，有机化合物降解为碳原子较少的同系物的反应。主要有两种类型的光降解：直接光解和间接光解。在自然条件下，光降解受到敏化剂的组成、光照强度和pH等众多因素的影响。金雀异黄酮作为多酚类有机污染物光降解受到的影响条件较多。因此选取一种成本低，反应条件简单，效果好，对人体伤害少，可用于处理含植物雌激素金雀异黄酮废水是研究的一个热点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低，反应条件简单，效果好，对人体伤害少，处理含金雀异黄酮废水的方法。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种处理含金雀异黄酮废水的方法，将小分子溶解性有机物质作为敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合在自然光照射下进行光解，进而降解废水中的金雀异黄酮。所述小分子溶解性有机物质类似于亚甲基蓝、2-萘乙酮或苯甲酮。所述敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合，混合液中敏化剂终浓度为4-8μmol/L；再调节混合液pH值大于7，而后于自然光太阳的照射下光解，进而水体中的金雀异黄酮得以降解。优选，所述敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合，混合液中敏化剂终浓度为4-8μmol/L；再调节混合液pH值9-12，而后于太阳的照射下光解，进而水体中的金雀异黄酮得以降解。再进一步的，所述敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合，调节混合液的pH，并且调整混合液中总离子强度使其不小于0.1，进而使得废水中植物雌激素金雀异黄酮能够更进一步的充分降解。原理：本专利技术利用太阳光照射水体使其中的溶解性有机物质变成激发态从而敏化光解金雀异黄酮，其处理成本较低，反应条件简单，效果好，对人体伤害少，可用于处理含植物雌激素金雀异黄酮废水的研究。本专利技术具有如下优点：本专利技术利用光照水体中的溶解性有机物质使其达到激发态，在一定条件下能较快敏化光解金雀异黄酮。此方法只需光照为反应提供能量和较少的添加物质使得该方法成本较低；对于水体只需调节pH并暴露在阳光下金雀异黄酮即可发生光降解反应，因为大部分水体中都含有溶解性有机物质。并且在降解过程中可知当反应溶液为碱性条件时，金雀异黄酮光解速率较快，能够起到很好降解效果；进而对于金雀异黄酮的光降解的过程只需调节pH，没有过多的添加剂造成二次污染，该过程对人体危害较少。附图说明图1为本专利技术实施例提供的以亚甲基蓝模(Methyleneblue)模拟溶解性有机物质作为敏化剂敏化光降解不同pH条件的金雀异黄酮降解图。图2为本专利技术实施例提供的以2-萘乙酮(2-Acetonaphthone)模拟溶解性有机物质作为敏化剂敏化光降解不同pH条件的金雀异黄酮降解图。图3为本专利技术实施例提供的以苯甲酮(Benzophenone)模拟溶解性有机物质作为敏化剂敏化光降解不同pH条件的金雀异黄酮降解图。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本专利技术，并不局限于本专利技术。本专利技术涉通过太阳光照射水溶液使其中的光敏化剂变成激发态从而降解金雀异黄酮；具体为：在Pyrex试管水溶液50mL里加入小分子光敏化剂与植物雌激素金雀异黄酮，放入光解箱里，以350W氙灯模拟太阳光，低温恒温槽控制反应仪中温度约为18±1℃。光照0.5、2或6h，在这段时间内取大于5次样品放于液相小瓶中用液相色谱检测酚类的浓度。根据金雀异黄酮浓度与时间的关系，可以求出金雀异黄酮光降解的速率。本专利技术的处理方法将溶解性有机物质与废水混合，并调节体系的pH值，使金雀异黄酮形成多种解离形态，并且通过太阳光照射水体中的溶解性有机物质，使其变成激发态从而敏化光解不同解离形态的金雀异黄酮，进而使其得以降解。采用本专利技术的方法成本低，反应条件简单，效果好，对人体伤害少，可用于处理含植物雌激素金雀异黄酮废水的研究。实施例1亚甲基蓝为溶解性有机物质，以该物质作为敏化剂，采用亚甲基蓝敏化光解金雀异黄酮的反应步骤为：在烧杯中配制初始浓度为5μmol/L的金雀异黄酮溶液250mL，加入10mmol/L的亚甲基蓝125μL，然后加入3.5g高氯酸钠，用高氯酸调节pH为3，而后倒入Pyrex试管中，打开氙灯使预热20分钟，然后把Pyrex试管放入光解箱进行光解，并在0、0.5、1、2、3、4.5和6h分别取样放于液相小瓶中进行HPLC分析(参见图1)。HPLC的色谱条件为：色谱柱安捷伦C18反相色谱柱(WondaSilC185μM)；流动相为60％甲醇和40％的缓冲液(pH＝3)，流速1mL/min。实施例2与实施例1不同之处在于：在烧杯中配制初始浓度为5μmol/L的金雀异黄酮溶液250mL，加入10mmol/L的亚甲基蓝125μL，然后加入3.5g高氯酸钠，而后倒入Pyrex试管中，打开氙灯使预热20分钟，然后把Pyrex试管放入光解箱进行光解，并在0、0.5、1、2、3、4.5和6h分别取样放于液相小瓶中进行HPLC分析(参见图1)。HPLC的色谱条件为：色谱柱安捷伦C18反相色谱柱(WondaSilC185μM)；流动相为60％甲醇和40％的缓冲液(pH＝3)，流速1mL/min。实施例3与实施例1不同之处在于：在烧杯中配制初始浓度为5μmol/L的金雀异黄酮溶液250mL，加入10mmol/L的亚甲基蓝125μL，加入3.5g高氯酸钠，而后用氢氧化钠溶液调节pH为9，倒入Pyrex试管中，打开氙灯使预热20分钟，然后把Pyrex试管放入光解箱进行光解，并在0、3、6、10、20、30、45、60和100min分别取样放于液相小瓶中进行HPLC分析(参见图1)。实施例4与实施例1不同之处在于：在烧杯中配制初始浓度为5μmol/L的金雀异黄酮溶液250mL，加入10mmol/L的亚甲基蓝125μL，加入3.5g高氯酸钠，而后用氢氧化钠溶液调节pH为10，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理含金雀异黄酮废水的方法，其特征在于：将小分子溶解性有机物质作为敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合在自然光照射下进行光解，进而降解废水中的金雀异黄酮。

【技术特征摘要】
1.一种处理含金雀异黄酮废水的方法，其特征在于：将小分子溶解性有机物质作为敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮的待处理废水混合在自然光照射下进行光解，进而降解废水中的金雀异黄酮。2.按权利要求1所述的处理含金雀异黄酮废水的方法，其特征在于：所述小分子溶解性有机物质类似于亚甲基蓝、2-萘乙酮或苯甲酮。3.按权利要求1或2所述的处理含金雀异黄酮废水的方法，其特征在于：所述敏化剂与含植物雌激素金雀异黄酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思玉，杨晨，赵青，张雪娇，李英华，李海波，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21