污水處理中塔式生物濾池具有哪些特點

在生物濾池的基礎上，參照化學工業中的填料塔方式，建造了直徑與高度比為1:6～1:8，高達8～24米的濾池。由于它的直徑小、高度大、形狀如塔，因此稱為塔式生物濾池，簡稱為“塔濾”biotower。塔式生物濾池也是利用好氧微生物處理污水的一種構筑物，是生物膜法處理生活污水和有機工業污水的一種基本方法，目前已在石油化工、焦化、化纖、造紙、冶金等行業的污水處理方面得到了應用。通過近幾年的實踐表明，塔式濾池對處理含氰、酚、腈、醛等有毒污水效果較好，處理出水能符合要求。由于它具有一系列優點，故而得到了比較廣泛的應用。

塔式生物濾池具有以下特點：

（1）負荷高。塔式生物濾池的水量負荷比較高，是一般高負荷生物濾池的2倍-10倍，BOD負荷也很高，是一般生物濾池的2倍-3倍。

（2）塔式生物濾池的構造形狀如塔，高達8m-24m，直徑1m-5m，使濾池內部形成較強的拔風狀態，因此通風良好。

（3）水與生物膜接觸好。由于高度達，水量負荷大，使濾池內水流紊動強烈，廢水與空氣及生物膜的基礎非常充分。

（4）生物膜更新快。由于BOD負荷高，使生物膜生長迅速，也使生物膜受到強烈的水力沖刷，從而使生物膜不斷脫落、更新。

（5）微生物種群不同。在塔式生物濾池的各層生長著種屬不同但又適應流至該層廢水性質的生物群。

以上特征都有助于微生物的代謝和增殖，易凈水網（www.ep360.cn）有助于有機污染物質的降解。因此塔式生物濾池不需專設供養設備而且對于沖擊負荷有較強的適應能力，因此常用于高濃度工業廢水二段生物處理的第一段，大幅度地去除有機污染物，保證第二段處理經常能夠取得高度穩定的效果。

關于羥基蒽醌類化合物的提純

本發明涉及植物藥中有效成分的提取方法，具體涉及從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法。

蒽醌(anthraquinone)是具有如下骨架的化合物的總稱。

蒽醌類化合物包括了其不同還原程度的產物和二聚物，如蒽酚(anthranol)、氧化蒽酚(oxanthranol)、蒽酮(anthrone)、二蒽醌 (dianthraquinone)、二蒽酮(dianthrone)等，另外還有這些化合物的甙類。在天然產物中，蒽醌常存在于高等植物的蓼科、豆科、茜草科和低等植物地衣類和菌類的代謝產物中。現代藥理研究證明，蒽醌類化合物具有很強的生物活性及藥理作用。主要有①止血作用：蒽醌類化合物能促進血小板生成，明顯增加纖維蛋白原，使凝血時間縮短，降低毛細血管通透性，改善血管脆性，使血管的收縮活性增加，因此能促進血液凝固。②抗菌作用：蒽醌類化合物對多種細菌均有不同程度的抑制作用，其中以葡萄球菌、鏈球菌最敏感，痢疾桿菌、白喉桿菌、枯草桿菌及傷寒桿菌等也較敏感。抑菌機理主要是抑制菌體糖及代謝中間產物的氧化和脫氫，并能抑制蛋白和核酸的合成，因此可避免臨床上某些抗菌素的毒副反應及耐藥性。③瀉下作用：結合型蒽醌甙類因由糖基的保護，大部分未經吸收直接到達大腸，在腸內被細菌酶分解成甙元和糖。甙元刺激大腸粘膜，并抑制鈉離子從腸腔吸收，使大腸內水分增加，蠕動亢進而致瀉。④利尿作用：蒽醌類化合物能使尿量增加，并促進輸尿管的蠕動，尿中鈉鉀亦明顯增加，而產生利尿降壓作用。其作用是通過減少腸道氨基酸的重吸收，抑制肝腎組織中尿素的合成，提高血中游離必需氨基酸濃度，利用體內尿素氮合成體蛋白和抑制肌蛋白的分解，以及增加尿素和肌酐的排泄來完成的。此外，隨著基礎理論的研究不斷深入，為蒽醌類化合物的臨床應用提供了理論依據。含蒽醌類化合物的中藥制劑在臨床上的應用已涉及到諸多疾病的治療，如可治療冠心病、粘膜潰瘍、淋巴結核、燒燙傷、慢性胃炎、急性膽囊炎、傷骨科疾病、急性腦血管病等危急重癥及雜病。

植物藥中存在的蒽醌衍生物多為羥基蒽醌和它們的甙。大多數的蒽醌甙是蒽醌的羥基與糖縮合而成，也有少數是糖與蒽醌的碳原子直接連接而成。通常結合蒽醌分子量小于500，且溶于水和有機溶劑，游離蒽醌分子量約300左右，易溶于有機溶劑如：乙醚、氯仿、苯、乙醇等，還可溶于堿性水溶液如：氨水、氫氧化鈉溶液等，而不溶于水。目前，從天然產物中提取含蒽醌類化合物的產品主要是中草藥的粗提物，粗提物的總蒽醌含量不大于20％。中草藥中蒽醌類化合物的精制常使用乙醚、苯、氯仿等有機溶劑，雖然所得中藥浸膏的總蒽醌含量可達50％以上。但這些有機溶劑均為易燃易爆的有毒有害試劑，如浸膏中溶劑殘留量不控制好會對人體造成很大傷害，而且該方法危險性大，對環境也有污染不適合大規模生產。

本發明的目的是要提供一種操作簡便、安全、無污染、成本低，從植物藥中提取的蒽醌類化合物選擇性高、有效成分含量高的分離提取方法。

本發明從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法是由下列步驟來實現的：

將含有蒽醌類化合物的原藥材用通常方法提取獲得有效成分粗提物，取粗提物加水，用堿溶液調PH至6.5-10,加入到已裝有大孔吸附樹脂的吸附柱中，粗提物量（g）與樹脂量（ml）重量比為1：10—100；經大孔吸附樹脂柱吸附，以水和洗脫液洗脫，收集洗脫液，濃縮、干燥即得含有蒽醌類化合物的浸膏，總蒽醌含量≥50％。

本發明所述的粗提物是指含有蒽醌類化合物的原藥材用常規方法經水或有機溶劑提取，去藥渣，提取液適當濃縮或直接濃縮至干制得的有效成分提取物。粗提物亦可用常用精制法進行預處理。粗提物蒽醌總含量為5－30％。

本發明所述的堿溶液是指氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等堿性水溶液。

本發明所述的有機溶劑是指甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等。

本發明所述的大孔吸附樹脂為苯乙烯型、2—甲基丙烯酸酯型等大孔吸附樹脂，粒度為210～10080目、比表面積為100～300cm2800cm2、/g、孔徑1020～50A300A。

本發明所述的洗脫液是指甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯以及它們的混合液和氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等堿性水溶液以及堿性水溶液與上述有機溶劑的混合液。

本發明上柱方式也可是先將粗提物用有機溶劑溶解，拌入大孔吸附樹脂干粉，然后減壓蒸去有機溶劑后上柱。

大網格吸附劑是70年代發展起來的一項新技術。國外最早用于廢水處理、醫藥工業、分析化學、臨床鑒定和治療等領域。我國在70年代末開始應用大孔吸附樹脂提取、分離中草藥化學成分。

大孔吸附樹脂一般為白色球形顆粒狀，理化性質穩定，不溶于酸、堿及有機溶媒。對有機物選擇較好，不受無機鹽類及強離子低分子化合物存在的影響。大孔吸附樹脂為吸附性和篩選性原理相結合的分離材料，與以往使用的離子交換樹脂分離原理不同。它本身具有的吸附性，是由于范德華引力或產生氫鍵的結果。篩性原理是由于其本身多孔性結構所決定。正因為這些特性，使得有機化合物尤其是水溶性化合物的提純得以大大的簡化。從顯微形狀上看，大孔吸附樹脂包含有許多具有微觀小球組成的網狀孔穴結構。當這些球體由偶極矩很小的單體聚合制得的不帶任何功能基的吸附樹脂為非極性吸附樹脂，例如，苯乙烯—二乙烯苯體系的吸附樹脂。這類吸附樹脂孔表面的疏水性較強，可通過小分子內的疏水部分的相互作用吸附溶液中的有機物。而中極性吸附樹脂系指含酯基的吸附樹脂，例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與雙甲基丙烯酸乙二醇酯等交聯的一類共聚物，其表面疏水性部分和親水性部分共存。極性吸附樹脂是指含酰胺基、腈基、酚羥基等含氮、氧、硫極性功能基的吸附樹脂。除此之外，有時把含氮、氧、硫等配體基團的離子交換樹脂稱作強極性吸附樹脂。由于吸附性和篩性原理，有機化合物根據吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附樹脂上經一定的溶劑洗脫而分開。本發明就是利用了大孔吸附樹脂中非極性和中性樹脂的特點，將植物藥中的游離蒽醌和結合蒽醌分離和純化。

本發明用大孔吸附樹脂吸附法替代有機溶劑萃取法，從中藥粗提物中提純、精制蒽醌類化合物，避免使用有毒有害溶劑，操作工藝簡單、成本低、產品質量易于控制，并適用于大規模生產。使中藥制劑有效成分明確、有效成分含量提高到較高水平，為中藥制劑走向國際、走向現代化提供了方便。

實施例一：從大黃中提取蒽醌類化合物

取大黃生藥粗粉500g，加適量95％乙醇浸泡12小時后，加熱回流提取三次，(三次95％乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時；500ml、0．5小時；500ml、0．5小時)，合并提取液，過濾，濾液濃縮至一定體積，上聚酰胺柱，以水和95％乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮、干燥得大黃粗提物。取大黃粗提物10g5g，用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A)，以水和95％乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥58%，收率>3．5%。

實施例二：從虎杖中提取蒽醌類化合物

取虎杖生藥粗粉500g，加適量95％乙醇浸泡12小時后，加熱回流提取三次，(三次95％，乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時；500ml、0．5小時；500ml、0．5小時)，合并提取液，過濾，濾液濃縮至一定體積，上聚酰胺柱，以水和95％乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮、干燥得虎杖粗提物。取虎杖粗提物10g5g，用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度50目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A)，以水和95％乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥52%，收率>3．5％。

實施例三：從何首烏中提取蒽醌類化合物

取何首烏生藥粗粉500g，加適量80％乙醇浸泡12小時后，加熱回流提取三次，(三次80％乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時；500ml、0．5小時；500ml、0．5小時)，合并提取液，過濾，濾液濃縮至一定體積，上聚酰胺柱，以水和95％乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮、干燥得何首烏粗提物。取何首烏粗提物10g5g，用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A，以水和95%乙醇洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥55%，收率≥3.5%。

實施例一：從大黃中提取蒽醌類化合物

取已處理好的大孔吸附樹脂（樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300400cm2、孔徑30100A）120ml，濕法裝柱。另取大黃粗提物5g，加水100ml，用4%氫氧化納調節pH至7~8，攪拌溶解后上樣，流速8~15滴/分，待樣品全部加完，先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變，換95%乙醇洗脫液洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥58%，收率≥3.5%。

實施例二：從虎杖中提取蒽醌類化合物

取已處理好的大孔吸附樹脂（樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面3400cm2、孔徑30100A）120ml，濕法裝柱。另取虎杖粗提物5g，加水100ml，用4%氫氧化納調節pH至7~8，攪拌溶解后上樣，流速8~15滴/分，待樣品全部加完，先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變，換95%乙醇洗脫液洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥52%，收率≥3.5%。

實施例三：從何首烏中提取蒽醌類化合物

取已處理好的大孔吸附樹脂（樹脂結構為苯乙烯型、粒度520~80目、比表面3400cm2、孔徑3100A）120ml，濕法裝柱。另取何首烏粗提物5g，加水100ml，用4%氫氧化納調節pH至7~8，攪拌溶解后上樣，流速8~15滴/分，待樣品全部加完，先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變，換95%乙醇洗脫液洗脫，收集醇洗脫液，濃縮，干燥即得，總蒽醌含量≥55%，收率≥3.5%。

1、一種從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法，其特征在于該方法為：將含有蒽醌類化合物的原藥材用通常方法提取獲得有效成分粗提物，取粗提物加水，用堿溶液調PH至6.5-10,加入到已裝有大孔吸附樹脂的吸附柱中，粗提物量（g）與樹脂量（ml）重量比為1：10—100；經大孔吸附樹脂柱吸附，以水和洗脫液洗脫，收集洗脫液，濃縮、干燥即得含有蒽醌類化合物的浸膏，總蒽醌含量≥50％。

2、一種如權利要求1所述的從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法，其特征在于其中所述的大孔吸附樹脂為苯乙烯型、2—甲基丙烯酸酯型等大孔吸附樹脂，粒度為2010～80100目、比表面積為100～300cm2800cm2/g、孔徑10～50A400A。

3、一種如權利要求1所述的從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法，其特征在于其中所述的洗脫液是指甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯以及它們的混合液和氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等堿性水溶液以及堿性水溶液與上述有機溶劑的混合液。

本發明涉及從植物藥中提取、分離蒽醌類化合物的方法。本發明用大孔吸附樹脂吸附法替代有機溶劑萃取法，從中藥粗提物中提純、精制蒽醌類化合物，總蒽醌含量≥50％，避免使用了有毒有害溶劑，操作工藝簡單、成本低、產品質量易于控制，并適用于大規模生產。