氯过氧化物酶催化H2O2氧化水溶性偶氮染料的脱色降解方法技术

技术编号:4295157 阅读:531 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种氯过氧化物酶催化H2O2氧化水溶性偶氮染料的脱色降解方法,包括配制溶液、脱色降解、计算偶氮染料脱色降解率步骤组成。本发明专利技术建立的氯过氧化物酶催化H2O2氧化水溶性偶氮染料橘黄II、溴酚蓝、次甲基蓝、水溶性苯胺蓝废水的脱色降解方法,基于生物酶催化降解体系,以H2O2为氧化剂,快速破坏上述染料中大的共轭体系及偶氮结构等发色基团,实现染料的不可逆脱色降解,并提高其可生化性。本发明专利技术具有脱色降解速度快、效率高、操作步骤简单、氯过氧化物酶和H2O2用量小等优点,可在水溶性偶氮染料工业废水的处理中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水、废水或污水的处理
,具体涉及一种利用酶催化11202氧化法实现偶氮类染料废水的快速脱色降解。
技术介绍
我国是纺织印染的第一大国,而纺织印染行业又是工业废水排放的大户,约占整 个工业废水排放量的35 % 。据资料显示,我国印染废水的排放量大约为每天400万m3,染 料废水已成为环境重点污染源之一。 橘黄II、溴酚蓝、次甲基蓝及水溶性苯胺蓝是水溶性偶氮染料,广泛应用于印染工 业,是印染废水的主要成分之一。这类染料的结构中含有不易生物降解的苯环结构以及由 偶氮键形成的大共轭体系,使得废水色度很高,是较难处理的印染废水成分。目前普遍使用 的混凝法基本无法处理这类水溶性染料,而各种化学氧化法都存在色度去除率不高、处理 效果波动大、工艺复杂并产生二次污染等问题。当前迫切需要能够快速破坏水溶性偶氮染 料发色基团的有效方法。 氯过氧化物酶(CP0)是从海洋真菌Caldariomyces fumago中分离出来的一种血 红素过氧化物酶(42kDa)。 CPO具有极为广泛的氧化活性,兼具血红素过氧化物酶(单电 子及两电子过氧化、有机卤化)、过氧化氢酶(过氧化氢歧化、一元醇氧化)以及细胞色素 P-450(脱烷基化、烯键环氧化、磺化氧化等)等多种酶的催化特征,目前被认为是过氧化物 酶家族中应用最广泛的酶。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述水溶性偶氮染料处理方法的缺点,提供 一种处理工艺简单、成本低、处理效率高、效果好的氯过氧化物酶催化H202氧化水溶性偶氮 染料的脱色降解方法。 解决上述技术问题所采用的技术方案是它包括下述步骤 1、配制溶液 配制物质的量浓度为0. lmol/L的KH2P04_K2HP04缓冲溶液,用3mol/L盐酸调节其 pH为5. 5,以此缓冲液配制物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液,用质量分数为 30%的H202溶液和蒸馏水按常规方法配制物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液。 2、脱色降解 向偶氮染料溶液中加入物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液,混 合均匀,偶氮染料溶液与物质的量浓度为O. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液的体积比为 1 : 0. 01 0. 06,用物质的量浓度为3mol/L的!12504溶液或物质的量浓度为3mol/L的Na0H 溶液调节pH至2 5,加入物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液,偶氮染料溶液与物质 的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液的体积比为1 : 0. 04 0. 08,室温搅拌1 5分钟。 上述的偶氮染料溶液为物质的量浓度为10mmol/L的橘黄II溶液或物质的量浓度为10mmol/L的溴酚蓝溶液或物质的量浓度为10mmol/L的次甲基蓝溶液或物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液。 3、计算偶氮染料脱色降解率 偶氮染料脱色降解率按(1)式计算 n = X100% (1) 式中n是偶氮染料脱色降解率,A。是该偶氮染料特征波长处的初始吸光度,At是 时间t时的吸光度。 在本专利技术脱色降解步骤2中,向偶氮染料溶液中加入物质的量浓度为0. lmmol/L 的氯过氧化物酶溶液,混合均匀,偶氮染料溶液与物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化 物酶溶液的优选体积比为1 : 0. 03 0. 06,用物质的量浓度为3mol/L的H2S04溶液或物 质的量浓度为3mol/L的Na0H溶液调节pH优选至2 4,加入物质的量浓度为0. 2mol/L 的H202水溶液,偶氮染料溶液与物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液的优选体积比为 1 : 0. 05 0. 08。 在本专利技术脱色降解步骤2中,向偶氮染料溶液中加入物质的量浓度为0. lmmol/L 的氯过氧化物酶溶液,混合均匀,偶氮染料溶液与物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化 物酶溶液的最佳体积比为1 : 0. 04,用物质的量浓度为3mol/L的H2S04溶液或物质的量浓 度为3mol/L的Na0H溶液调节pH最佳至3,加入物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液, 偶氮染料溶液与物质的量浓度为0.2mol/L的^(^水溶液的最佳体积比为1 : 0.07。 本专利技术建立的氯过氧化物酶催化H202氧化水溶性偶氮染料橘黄n、溴酚蓝、次甲 基蓝、水溶性苯胺蓝废水的脱色降解方法,基于生物酶催化降解体系,以H202为氧化剂,快 速破坏上述染料中大的共轭体系及偶氮结构等发色基团,实现染料的不可逆脱色降解,并 提高其可生化性。本专利技术具有脱色降解速度快、效率高、操作步骤简单、氣过氧化物酶和&02 用量小等优点,可在水溶性偶氮染料工业废水的处理中应用。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明,但本专利技术不限于这些实施例。 实施例1 以lOOOmL物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液的脱色降解为例,所用 原料及其脱色降解方法如下 1、配制溶液 配制物质的量浓度为0. lmol/L的KH2P04_K2HP04缓冲溶液,用3mol/L盐酸调节其 pH为5. 5,以此缓冲液配制物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液,用质量分数为 30%的H202溶液和蒸馏水按常规方法配制物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液。 2、脱色降解 向1000mL物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液中加入40mL物质的量 浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液,混合均匀,物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯 胺蓝溶液与物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液的体积比为1 : 0. 04,用物质 的量浓度为3mol/L的H2S04溶液或物质的量浓度为3mol/L的Na0H溶液调节pH至3, 加入70mL物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液,物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液与物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液的体积比为1 : 0. 07,室温搅拌1 5分钟。 3、计算偶氮染料脱色降解率 偶氮染料脱色降解率按(1)式计算 n = X100% (1) 式中n是偶氮染料脱色降解率,A。是物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液在600nm处的初始吸光度,At是时间t时的吸光度。实验结果见表1 3。 按(1)式计算,物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液的脱色降解率为93. 9%。 实施例2 以lOOOmL物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液的脱色降解为例,所用原料及其脱色降解方法如下 在本实施例的脱色降解步骤2中,向lOOOmL物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液中加入lOmL物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液,混合均匀,物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液与物质的量浓度为0. lmmol/L的氯过氧化物酶溶液的体积比为1 : 0. 01,用物质的量浓度为3mol/L的H2S04溶液或物质的量浓度为3mo1/L的NaOH溶液调节pH至3,加入40mL物质的量浓度为0. 2mol/L的H202水溶液,物质的量浓度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯过氧化物酶催化H↓[2]O↓[2]氧化水溶性偶氮染料的脱色降解方法,其特征在于它包括下述步骤:(1)配制溶液配制物质的量浓度为0.1mol/L的KH↓[2]PO↓[4]-K↓[2]HPO↓[4]缓冲溶液,用3mol/L盐酸调节其pH为5.5,以此缓冲液配制物质的量浓度为0.1mmol/L的氯过氧化物酶溶液,用质量分数为30%的H↓[2]O↓[2]溶液和蒸馏水按常规方法配制物质的量浓度为0.2mol/L的H↓[2]O↓[2]水溶液;(2)脱色降解向偶氮染料溶液中加入物质的量浓度为0.1mmol/L的氯过氧化物酶溶液,混合均匀,偶氮染料溶液与物质的量浓度为0.1mmol/L的氯过氧化物酶溶液的体积比为1∶0.01~0.06,用物质的量浓度为3mol/L的H↓[2]SO↓[4]溶液或物质的量浓度为3mol/L的NaOH溶液调节pH至2~5,加入物质的量浓度为0.2mol/L的H↓[2]O↓[2]水溶液,偶氮染料溶液与物质的量浓度为0.2mol/L的H↓[2]O↓[2]水溶液的体积比为1∶0.04~0.08,室温搅拌1~5分钟;上述的偶氮染料溶液为物质的量浓度为10mmol/L的橘黄Ⅱ溶液或物质的量浓度为10mmol/L的溴酚蓝溶液或物质的量浓度为10mmol/L的次甲基蓝溶液或物质的量浓度为10mmol/L的水溶性苯胺蓝溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋育澄茹雪娇胡满成李淑妮翟全国
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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