[發(fā)明專利]一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210339663.7
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102826694A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣忠;向長淑;張文彥;李綱
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/44
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法。

背景技術(shù)

目前，我國工業(yè)用水重復(fù)利用率不足50％，與世界先進(jìn)水平相比差距懸殊。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)用水將大幅度增長，水資源供需矛盾將更加突出。因此，發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)污水深度凈化技術(shù)及裝備，以不斷提高工業(yè)用水重復(fù)利用率，實(shí)現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，就顯得十分必要。

微濾或超濾膜分離技術(shù)作為一項(xiàng)有發(fā)展前途的新技術(shù)，以其穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的出水效果，節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)，以在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于含油廢水、循環(huán)冷卻水、飲用水的深度處理、鍋爐脫鹽水、高濃度生活污水等的處理過程中。同時(shí)，多孔玻璃,陶瓷材料如氧化鈦(TiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)、碳化硅(SiC)，金屬氧化物或者是合金制備的無機(jī)微濾或超濾膜具有相對較高的耐磨性，耐化學(xué)和耐熱降解性,也適用于腐蝕和高溫等苛刻的操作環(huán)境。

微濾或超濾膜去除污水中的污染物的過程是通過膜孔的直接篩除作用，對尺寸在其截留范圍以上的污染物的去除有極好的穩(wěn)定性。然而，對于尺寸小于其截留孔徑的污染物，則無法去除，因此無法滿足工業(yè)廢水深度凈化的要求。

開發(fā)膜與膜分離技術(shù)進(jìn)行組合、將電化學(xué)和光電化學(xué)與膜分離技術(shù)相結(jié)合以及膜技術(shù)與其他的分離技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，研究開發(fā)出新型工業(yè)廢水深度處理藝成為目前的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、操作安全、易于控制、污水處理周期短且污水處理效率高的膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法。該方法將膜分離技術(shù)和催化降解技術(shù)相結(jié)合，不僅可以解決單一物理過濾方法耗時(shí)、耗能且低效的問題，并且能夠解決單獨(dú)利用化學(xué)催化降解方法無法回收再利用污水中有用物質(zhì)的難題，具有高效的除污凈化能力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、用膜分離器將COD≥10000mg/L的待處理工業(yè)污水進(jìn)行膜分離處理得到濾液，所述膜分離器中濾膜的孔徑為20nm～500nm；

步驟二、以步驟一中所述濾液為電催化處理液，以石墨電極為陰極，以表面涂覆有SnO₂基涂層的多孔鈦電極為陽極，在溫度為20℃～25℃和電壓為3V～20V的條件下進(jìn)行電催化處理至所述濾液的COD≤900mg/L；

步驟三、以步驟二中電催化處理后的濾液為光電催化處理液，以石墨電極為陰極，以表面附著有TiO₂納米管的基體為光陽極，以太陽光或模擬太陽光為照射光，在溫度為20℃～25℃、電壓為0.1V～4V和光強(qiáng)為80mW/cm₂～230mW/cm₂的條件下進(jìn)行光電催化處理，直至處理后的工業(yè)污水的COD≤90mg/L。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟一中所述膜分離處理的溫度為5℃～90℃，膜分離處理的壓力為0.3MPa～1.0MPa。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟一中所述濾膜的材質(zhì)為ZrO₂陶瓷、Al₂O₃陶瓷或TiO₂陶瓷。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟二中所述SnO₂基涂層中SnO₂的粒度為20nm～50nm，SnO₂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%～70%。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟二中所述SnO₂基涂層為Sn-Ru-Ti氧化物涂層、Sn-Ir-Ti氧化物涂層或Sn-Ir-Sb氧化物涂層。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟二中所述表面涂覆有SnO₂基涂層的多孔鈦電極的形狀為片狀、管狀或網(wǎng)狀。

上述的一種膜分離/催化降解復(fù)合工藝處理工業(yè)污水的方法，其特征在于，步驟三中所述基體的材質(zhì)為鈦或鈦合金。