[發明專利]一種光催化與好氧生物法結合的水處理器及其工作方法

有效

• 申請號: 201210422313.7
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102936080A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 王燕;閆晗;馬德方;韓綺;高寶玉;岳欽艷;李倩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01J21/18
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明專利涉及一種光催化與好氧生物法結合的水處理器及其工作方法，屬于水處理設備的技術領域。

背景技術

在污廢水處理中，處理設備與技術至關重要，處理設備的好壞與處理技術的優劣直接影響了污廢水處理的效果，目前使用的各種水處理設備與技術，對于特定的污廢水來說，處理效果基本上能達到排放要求，但這些水處理設備在使用過程中具有一定的局限性：僅對單一的易被生物降解的污水污染物進行處理，然而對污水中難以被微生物降解的物質卻沒有任何效果，為此需要向污廢水中加入其它處理藥劑以達到更高的處理效果。以上處理方法還需要基于污廢水處理前期和后期的檢測數據實時調整需要添加的處理藥劑，其處理流程繁瑣、處理成本較高，針對性單一，應用范圍較窄。

發明內容

針對以上的技術不足，本發明提供一種光催化與好氧生物法結合的水處理器。

本發明的另一個目的是提供一種利用上述水處理器處理難生物降解廢水的方法。

本發明的技術方案如下：

一種光催化與好氧生物法結合的水處理器，包括反應筒和紫外光光源，在所述反應筒的軸向位置設置有紫外光光源；在反應筒內裝填有包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒；在反應筒的底部設置有進水口和曝氣盤，所述進水口通過進水管、進水泵與進水槽相連通，所述曝氣盤與曝氣風機相連；在反應筒的上部設置有膜組件，所述膜組件通過出水管和真空泵和集液槽相連。

根據本發明優選的，所述所填裝的包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒總體積占反應筒體積的1/15-1/8。

根據本發明優選的，所述的紫外光光源設置在反應筒下部1/3-1/2處，紫外光光源的功率為100-125W。

根據本發明優選的，在反應筒的軸向位置設置有透明有機玻璃管或石英玻璃管，所述紫外光光源設置在透明有機玻璃管或石英玻璃管內。

根據本發明優選的，在反應筒外設置有電子液位計，用來計量反應筒內液面的高度，當電子液位計檢測到反應筒內液面低于所述的膜組件時，控制所述的進水泵啟動向進水口進水。

根據本發明優選的，所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒，按重量百分比包括如下原料：

粒徑范圍為1-2mm的活性炭顆粒：85-95份；

納米二氧化鈦：5-8份；

好氧微生物（干重）：2-5份；

所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒的堆積密度為0.3-0.5g/ml，比表面積為1500-2000m²/g，吸水率為300-450%。

根據本發明優選的，所述包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒的具體制備步驟如下：

（1）使用磁力恒溫攪拌器在25℃下將分析純的鈦酸丁酯、分析純的冰乙酸依次加入無水乙醇中，攪拌15~20min，得到均勻透明的淡黃色溶液；所述鈦酸丁酯、冰乙酸和無水乙醇的體積份數分別為：

鈦酸丁酯：4.5-6份；

冰乙酸：0.8-1.2份；

無水乙醇：12-18份；

優選的，所述鈦酸丁酯、冰乙酸和無水乙醇的按照體積比分別為：

鈦酸丁酯：5份；

冰乙酸：1份；

無水乙醇：15份；

（2）繼續攪拌，加入占步驟（1）中得到的淡黃色溶液體積百分比27-28%的HNO₃-乙醇溶液；所述HNO₃-乙醇溶液包括以下體積份數比的原料：

濃度為65-68wt%的HNO₃溶液：0.8-1.2份；

無水乙醇：18-22份；

去離子水：1.8-2.2份；

（3）滴加此HNO₃-乙醇溶液后，繼續攪拌1-1.5h，得到二氧化鈦溶膠；

（4）將活性炭顆粒浸入步驟(3)制備的二氧化鈦溶膠中，充分浸漬，然后提拉出來后在烘箱中于105℃下烘干2-3h，即為鍍膜一次；再重復步驟（3）2次，即為鍍膜三次；

（5）將鍍膜三次的活性炭顆粒置于石英管式爐中，通入氮氣作為保護氣，在500-600℃條件下恒溫煅燒4-5h，使二氧化鈦牢固附著于活性炭顆粒之上，即得二氧化鈦輕質顆粒；

（6）將步驟（5）中制備的二氧化鈦輕質顆粒置于好氧活性污泥中，在遮光、投加養料、曝氣攪拌的條件下培養20-30天，即得包覆二氧化鈦的好氧微生物顆粒。