[發明專利]一種高錳酸鉀-生物錳氧化聯合去除水中有機物的方法

有效

• 申請號: 201710522255.8
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107253801B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 柏耀輝;菅之輿;常洋洋;劉銳平;曲久輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/20
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 栗華楠

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種高錳酸鉀?生物錳氧化聯合去除水中天然及人工合成有機物的應用。將含有污染物的原水首先經過高錳酸鉀預氧化，將經過高錳酸鉀預氧化的含有酪氨酸以及BP?4的余液中加入保藏號為CGMCC No.6630的錳氧化菌，利用Tyr的同時，將可溶性Mn²⁺轉化為不可溶的Mn⁴⁺氧化物，同時通過Mn⁴⁺氧化物與錳氧化細菌結和所產生的生物氧化錳有效的氧化吸附微量污染物BP?4，操作簡單，能夠有效的一站式去除可溶性Mn²⁺以及酪氨酸、BP?4等天然及人工合成有機物。

技術領域：

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種高錳酸鉀-生物錳氧化聯合去除 水中天然及人工合成有機物的應用。

背景技術：

自然界水體中成分是相對復雜的，其中包含有多種多樣的天然有機物及人工 合成有機物。Tyr是一種芳香族天然氨基酸，其結構簡單，存在于多種多肽、蛋 白質、藻類當中。在污水處理廠進水檢測中，Tyr最高含量可達27.4μg/L，是天 然有機物的一種代表物質。BP-4是一種常用的二苯甲酮類紫外防曬劑，其生產 量大，使用范圍廣，隨著人類的廣泛使用，大量進入自然水體中，會對環境水體 污染形成潛在威脅。其在城市污水、河流、海洋等多種水體中均被檢測出，濃度 從ng/L到μg/L，是一種典型的醫藥和個人護理用品類(PPCPs)新型環境污染 物。

加氯消毒是飲用水處理中一種普遍且重要的消毒方式，但是不論Tyr還是 BP-4在加氯消毒下都會產生一系列的消毒副產物。Tyr是含N、含C消毒副產物 的前驅體，BP-4是含C消毒副產物的前驅體。鑒于消毒副產物的普遍性、危害 性，從保障飲用水衛生、安全、提高生活質量出發，在飲用水加氯消毒前處理中， 減少或消除Tyr和BP-4是十分必要的。

化學氧化技術可以破壞有機污染物結構甚至使污染物無機化，高錳酸鉀作為 其中一種預氧化劑具有無毒、儲存和運輸方便、制備工藝簡單、應用方便等特點， 在去除飲用水中的微量有機污染物、去除水中的致突變物質、去除氯仿前質，及 氧化助凝等具有良好效果，并且高錳酸鉀氧化后生成的二氧化錳容易被去除，且 具有一定的吸附作用。但高錳酸鉀預氧化易產生色度污染，且其在氧化有機污染 物時，會產生可溶性Mn²⁺’對水體產生二次污染。并且高錳酸鉀難以氧化一些具 有較穩定結構的難降解有機物，例如BP-4等。生物錳氧化是利用微生物對有機 物的降解以及所形成的生物氧化錳對不易降解的污染物進行氧化吸附，達到二次 去除的效果，能夠有效去除水體中有機物、無機物、Mn²⁺等。但是其需要足夠的 C源、N源、合適的pH范圍等條件使錳氧化細菌正常生長，且需要適量濃度 Mn²⁺，使得產生足夠的生物氧化錳對難降解物質進行二次去除。

本發明將提供一種可去除可溶性Mn²⁺，降低高錳酸鉀預氧化Mn²⁺泄露所產 生的二次污染風險，并且有效去除天然有機物Tyr與難生物降解的人工合成有機 物BP-4,有效預防Tyr與BP-4消毒副產物產生的方法。為飲用水處理提供了一 種新的思路。

發明內容:

為了實現上述目的，本發明將提供一種高錳酸鉀預氧化-生物錳氧化聯合去 除水中天然有機物及人工有機物的方法。具體來說，含天然及人工合成有機物廢 水經過高錳酸鉀預氧化后，其余液再次加入錳氧化細菌進行生物錳氧化以達到二 次去除效果。

上述錳氧化菌具體為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)QJX-1，該菌株于 2012年9月27日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心 (CGMCC，中國北京市朝陽區北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所， 郵編：100101)，其相應的保藏號為CGMCC No.6630。

在本發明將高錳酸鉀預氧化-生物錳氧化聯合應用于水處理，從而去除飲用 水中的Tyr、BP-4、Mn²⁺離子。具體方法是: