利用固定化脲酶处理尿素废水.pdf

第 20 卷第 1 期 南　京　化　工　大　学　学　报 V o l. 20 N o. l 1998 年 1 月 JOU RNAL O F NAN J IN G UN IV ER S IT YO F CH EM ICAL T ECHNOLO GY Jan. 1998 利用固定化脲酶处理尿素废水 徐　虹　朱建良　朱　颖　欧阳平凯 (南京化工大学生物工程与科学系, 南京, 210009) 摘　要　研究了各种材料固定化脲酶用于处理化肥厂的尿素废水, 选择了明胶戊二醛包埋法。对其固定化条件和 固定化脲酶的性质进行了探讨, 结果表明: 在 50 ℃下, 尿素废水通过固定化酶柱只需停留 3 m in , 就有 92. 5% 的尿 素分解。固定化脲酶的半衰期为 3 个月。 关键词　尿素　脲酶　固定化 中图分类号　 464. 7 TQ 5 　　年产 3 ×10 t 合成氨的化肥厂, 尿素废水的排 1. 2 固定化方法 放量在 45 3 左右。如何处理尿素废水的问题, 1. 2. 1　卡拉胶固定法 m h 引起国内外科研工作者极大关注。目前有的化肥厂 将 100 m g 脲酶溶于 66 mL 、37～ 50 ℃的蒸馏 采用化学处理法, 废水在一个 1. 5～ 1. 8M Pa 压力 水中, 又将 1. 8 g 卡拉胶溶于 34 mL 、40～ 60 ℃的 ( ) 185～ 195 ℃ 的塔中停留 20 m in , 废水中的尿素 蒸馏水中, 然后把两种溶液混合, 搅匀置冰箱, 40 在高温高压下分解成N H 3 和 CO 2 , 再经解吸塔回 m in 后取出, 将凝胶切成 4 mm ×4 mm ×4 mm 小 6 块, 泡在 0. 3 溶液中, 置冰箱过夜后用蒸 收。这套装置总投资约 8 ×10 元, 另外处理过程能 m o l KC l 耗极大。 馏水洗涤 2 次。 应用生物技术, 利用脲酶对尿素的专一性反应 1. 2. 2　琼脂固定化 把尿素分解为N H 3 和CO 2 , 反应式为: 将 100 m g 脲酶溶于 100 mL 、4% 的琼脂溶液 脲酶 ( ) 45 ℃ 中, 搅匀后倒入灭菌培养皿中, 待凝固后切 ( ) + 2 + N H 2 2CO H 2O N H 3 CO 2 成 4 mm ×4 mm ×4 mm 小块, 用蒸馏水洗涤 2 次。 此反应可在常温下进行, 反应效率极高。生成 1. 2. 3　海藻酸钠固定化 的N H 3 和CO 2 可用解吸方法加以回收。 本研究从实用角度考虑, 选择最简单的包埋法 将 100 m g 脲酶溶于 100 mL 、2% 海藻酸钠溶 ( ) ( ) 液 40 ℃