中大型醫(yī)院污水處理設(shè)備站

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醫(yī)院污水處理設(shè)備

醫(yī)院污水處理設(shè)備應(yīng)用在醫(yī)院,、急診、病房,、手術(shù)室,、小型醫(yī)院、整形醫(yī)院,、門診,、大型醫(yī)院等領(lǐng)域

1 試驗部分

1.1 材料、試劑及設(shè)備

水樣取自陜西某造紙廠二沉池出水，BOD5為28～33.6 mg/L,；COD 為234～340 mg/L,；NH4+-N 質(zhì)量濃度為5 mg/L；色度為666 倍,；SS 質(zhì)量濃度為40～80 mg/L,；pH 為6.9～7.8。

試劑：1- 羥基苯并三唑,，分析純,；硫酸銅，分析純,；磷鉬酸,，分析純。

設(shè)備：pH 測定儀,，PB-10 型,；蠕動泵；氣體流量計,，LZB 型玻璃轉(zhuǎn)子流量計（0.016～0.16 m3/h）,；液體流量計，LZB 型玻璃轉(zhuǎn)子流量計（1～10 m3/h）,；空氣泵,；紫外- 可見分光光度計，UV759 型,；離心機(jī),，TDL-40B 型；BOD5測試儀,，BODTrakTM,；BOD5培養(yǎng)箱，一恒LRH-70 型光照生化培養(yǎng)箱,。

1.2 試驗流程

取500 mL 的水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 至弱酸性，加入一定量的固定化漆酶,、CuSO4溶液和HBT 介體,，在一定溫度條件下曝氣反應(yīng)一段時間后分別測定COD 和BOD5。

1.3 分析指標(biāo)及方法

COD 的測定采用快速消解分光光度法（HJ/T399－2007）,；BOD5的測定參照稀釋和接種法（HJ505－2009）,，采用BOD5測試儀直接讀數(shù)。

脫色率的測定采用紫外分光光度法,，調(diào)節(jié)廢水pH 為7.6，用蒸餾水或者去離子水作對照，測定其在波長465 nm 下的吸光度,。在濃度較低時廢水的色度與其zui大吸收波長的吸光度值成正比,，可以用廢水在該處的吸光度變化來反映廢水色度的變化。造紙廢水脫色率F 的計算見式（1）：

F=(A0-A)/A0×*,。（1）

式中,，A0為初始時刻廢水在465 nm 處的吸光度；A 為t 時刻廢水在465 nm 處的吸光度,。

2 結(jié)果與討論

2.1 zui適反應(yīng)時間

取5 份500 mL 的水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 為6.5，固定化漆酶投加量為0.2 g/L,，CuSO4投加量為10mg/L,，HBT 介體的投加量為4 mg/L，在25 ℃下曝氣反應(yīng)0,、2,、4、6,、8,、12 h 后分別測定COD 和BOD5，從而確定zuijia反應(yīng)時間,。COD 去除率和B/C 隨時間變化如圖1 所示,。

從圖1 中可以看出，在反應(yīng)的前3 h 內(nèi),，廢水的COD 有所增大,，分析原因可能為HBT 濃度過高，開始的時候被氧化形成HBT 自由基,，該自由基可氧化漆酶蛋白質(zhì)的活性基團(tuán),，使漆酶部分失活，失去降解COD 的能力,，3 h 后HBT 濃度降到正好滿足氧化有機(jī)物的濃度,，因此，殘存下來的未失活的固定化漆酶才得以發(fā)揮作用,；在10 h 的時候有較高的B/C 值,，但較8 h 無明顯提高，考慮到停留時間在實際工程中要盡可能的短,，因此本試驗選擇8 h 的處理時間,，廢水經(jīng)8 h 處理后BOD5提高了50%，可生化性得到很大提高,。

2.2 zui適固定化漆酶投加量

取5 份一定量的水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 為6.5,，控制固定化漆酶的投加量為0.2、1,、5,、10、15 g/L,，控制CuSO4和HBT 介體的投加量分別為10 mg/L 和4mg/L,，在室溫下曝氣反應(yīng)8 h 后測定水樣COD 的去除率，從而確定zuijia固定化漆酶投加量,。

漆酶作為一種多酚氧化酶,，它可催化氧化酚類或芳胺類等多種底物。氧化酚或芳胺時先失去一個電子生成自由基,，后者發(fā)生一系列非酶反應(yīng),，氧化成醌，在有O2存在時,，還原態(tài)漆酶被氧化,，O2還原成水。底物自由基不穩(wěn)定,，可進(jìn)一步發(fā)生鍵的斷裂或生成,，導(dǎo)致裂解或聚合反應(yīng)。因此,，底物分子可進(jìn)一步聚合生成復(fù)雜的產(chǎn)物,，也可催化芳香環(huán)支鏈Cα－ Cβ鍵斷裂。木素中主要的易受漆酶攻擊的特征功能基是苯環(huán)上的酚羥基和甲氧基,，尤其是酚羥基,，特別容易受漆酶的攻擊。當(dāng)固定化漆酶投加量為0.2 g/L 時,，COD 去除率zui高,。

2.3 zui適硫酸銅投加量

取8 份一定量的水樣，調(diào)節(jié)廢水pH 為5.5,，控制固定化漆酶投加量為0.2 g/L,，控制CuSO4投加量分別為0、2,、4,、6、8,、10,、12 mg/L，控制HBT 介體投加量為4 mg/L,，在25 ℃條件下曝氣反應(yīng)一段時間后測定不同CuSO4投加量對廢水COD 的影響,，從而確定zuijiaCuSO4投加量,。CuSO4投加量對COD去除率的影響如圖2 所示。

由圖2 可知,，當(dāng)CuSO4投加量為10 mg/L 時具有較高的COD 去除率,，繼續(xù)增大投加量,，COD 去除率反而下降,。分析原因可能為高濃度的Cu2+ 可能與漆酶活性部位的酸性氨基酸殘基中的游離ω- 羧基陰離子結(jié)合，影響了漆酶分子的電荷分布及電子傳遞作用,，從而減弱了活性中心與底物的結(jié)合反應(yīng)速度,，導(dǎo)致COD 去除率下降。本試驗在水樣pH 為5.5 的條件下控制CuSO4投加量為10 mg/L 可取得更高的COD 去除率,。

2.4 zui適HBT 投加量

取6 份一定量的水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 為6.5，控制固定化漆酶投加量為0.2 g/L,，CuSO4投加量為10mg/L,，再分別控制每份水樣中HBT 介體的投加量為0、2,、4,、6、8,、10 mg/L,，在35 ℃下曝氣反應(yīng)一定時間后測定不同介體投加量對色度去除率的影響，從而確定zuijia介體投加量,。

應(yīng)的速控步,。當(dāng)HBT/ 底物值較小的時候，氧化態(tài)HBT 作為單電子氧化劑能被可逆的還原為HBT,，當(dāng)比值較大的時候,，氧化態(tài)HBT 作為三電子氧化劑不可逆地還原為苯并三唑（BT），不能還原為HBT,，同時,，高濃度的自由基卻會氧化漆酶蛋白質(zhì)的活性基團(tuán)，影響固定化漆酶的活性,，導(dǎo)致脫色率下降,。

2.5 zui適磷鉬酸投加量

將磷鉬酸代替HBT 作為介體，取9 份一定量水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 為4 左右,，控制固定化漆酶投加量為0.2 g/L，CuSO4投加量為10 mg/L,，再分別控制每份水樣中磷鉬酸的投加量為0,、100,、200、300,、400,、500、600,、800 mg/L,，25 ℃下曝氣反應(yīng)一定時間后測定不同介體濃度對色度去除率的影響，從而確定zuijia磷鉬酸介體投加量,。磷鉬酸投加量與色度去除率變化見表3,。

由表3 可知，當(dāng)磷鉬酸的投加量為500 mg/L時可達(dá)到zui大的脫色率,，繼續(xù)增大磷鉬酸投加量,，去除率反而下降。分析原因可能為兩方面,，一方面因為大量的介體自由基氧化漆酶活性基團(tuán),，導(dǎo)致酶活下降，去除率降低,。另一方面,，對于一些HPC，特別是Mo 系HPC,，作為一種強(qiáng)氧化劑在一定條件下容易轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮榉€(wěn)定的還原態(tài),，而還原態(tài)自由基呈深藍(lán)色，導(dǎo)致廢水色度又升高,。

2.6 磷鉬酸介體zui適pH

取5 份一定量的水樣,，分別調(diào)節(jié)廢水pH 為3.5、4.5,、5.5,、6.5、7.5,，控制固定化漆酶投加量為0.2g/L,，CuSO4投加量為10 mg/L，磷鉬酸投加量為500mg/L,，在25 ℃下曝氣反應(yīng)8 h 后測定色度的去除率,，從而確定zuijia反應(yīng)pH。色度去除率隨pH 變化見表4,。

由表4 可知,，隨著pH 的升高，色度去除率呈下降趨勢,，在pH 為3.5 時具有zui高的色度去除率,，分析原因可能為酶的活性部分一般含有酸性或堿性基團(tuán),，這些基團(tuán)因外界pH 的變化處于不同的離解狀態(tài)，即酶和底物結(jié)合的程度不同,，所以導(dǎo)致酶所發(fā)揮的效應(yīng)也不同,。在與草漿二沉出水反應(yīng)時zuijia反應(yīng)pH 為3.5，前面固定化漆酶酶學(xué)性質(zhì)研究中zuijia反應(yīng)pH 有所不同,，分析原因可能為與漆酶作用的底物不同,，其zuijia反應(yīng)pH 也不同。

2.7 zui適溫度

取3 份一定量的水樣,，調(diào)節(jié)廢水pH 為6.5 左右,，控制固定化漆酶投加量為0.2 g/L，CuSO4投加量為10 mg/L,，磷鉬酸投加量為500 mg/L，分別在25,、35,、45 ℃下曝氣反應(yīng)一定時間后測定色度的去除率，從而確定zuijia反應(yīng)溫度,。

由表5 可知,，當(dāng)反應(yīng)溫度為25 ℃具有較高的色度去除率，分析原因有二：一是因為固定化漆酶在25 ℃具有良好的穩(wěn)定性,，不會因溫度的因素而導(dǎo)致自身失活,；二是因為25℃的條件下酶的催化反應(yīng)速度也較快。所以綜合以上兩點(diǎn)原因使得固定化漆酶在25℃的條件下取得良好的色度脫除率,。隨著反應(yīng)時間的延長及使用批次的增多,，35 ℃和45 ℃下反應(yīng)的固定化漆酶較25 ℃下的固定化漆酶會更快的失活，其色度去除率會逐漸下降,。

3 結(jié)論

優(yōu)化了固定化漆酶深度處理制漿造紙廢水的zuijia工藝條件,，得出如下結(jié)論：在溫度為25 ℃，水樣pH 為6.5 的條件下,，固定化漆酶投加量為0.2 g/L,，CuSO4投加量為10 mg/L，HBT 投加量為4 mg/L,，反應(yīng)8 h 色度去除率可達(dá)到85%左右,，COD 去除率為12.51%。

在其它條件不變的情況下,，若把HBT 改為磷鉬酸,，控制磷鉬酸投加量為500 mg/L，反應(yīng)8 h 后色度去除率達(dá)50%左右,。