[發明專利]一種使用納米材料吸附再生高COD污水的處理工藝

無效

• 申請號: 201310033772.0
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103964532A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 范振天;錢素平
• 申請（專利權）人: 范振天
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及富含COD有機污染物的城市污水、生活污水和工業有機廢水(如制藥廢水、印染廢水、冶煉廢水等)的污染物的去除與處理的工藝。

背景技術

有機污染物是包括各種工業廢水和生活污水在內的各類廢水中的主要污染物，這些有機物可以用各種生物處理法在比較經濟的條件下分解成二氧化碳和水。通常使用的生物處理法包括使用好氧細菌的活性污泥法、使用甲烷發酵菌的厭氧處理法，最近還有用酵母菌進行好氧處理的酵母菌法。其中，活性污泥法等利用好氧細菌的方法主要用來處理低濃度有機廢水，而UASB(向上流污泥床)等各種厭氧方法則主要用來處理一下有機物濃度較高的廢水。酵母菌法是近年來才開始得到應用的一種生物處理法，它主要用來處理一些通常的生物處理法難以勝任的廢水。目前應用酵母菌法處理污水比較多的為處理食品工業廢水，少量文獻涉及制藥廢水，青島海洋大學專利CN94110771.X涉及使用酵母菌法處理抗菌素制藥廢水及廢物利用。

高濃度有機物污水即通常所說的高COD廢水在某些情況下屬于很難處理的一類污水，這類污水可生化性差，相對分子質量從幾千到幾萬的物質，如焦化廢水中的芳香類物質、油田含油污水、制藥工業廢水、高鹽濃度下的冶煉廢水等，常規處理工藝處理很困難，出水殘留大量難降解有害有機物，現有處理方法存在著能耗高、不經濟，占地面積大，易污染周圍環境等缺點。同時，某些處理方法高昂的處理的成本使企業難以承受，尋求高效、經濟的高COD處理方法是制約水處理行業的一個瓶頸難題。

中國專利CN02137442.2公布了一種使用沸石生物聯合吸附再生污水處理工藝，該方法使用沸石吸附污水中的有機物形成具有較高微生物活性的沸石污泥，然后再使用生物處理，重復循環使用沸石進行污水處理；

中國專利201110071616.4公布了一種可再生光催化高級氧化水處理的設備，該方法使用納米光觸媒材料在紫外光下氧化分解有機物，同時使用微孔薄膜阻擋光觸媒粉體材料流失的一種裝置；

中國專利CN200620173147.1公布了一種可在線再生活性炭吸附材料的裝置，該方法可以同時處理污水和高溫再生活性炭材料，大大降低了活性炭的使用成本。

以上專利技術都是旨在一方面通過吸附技術處理污水中的COD量，同時有可以再生來降低材料使用成本，但都普遍存在污水處理量有限，處理時間過長，處理對象具有針對性的缺點，如活性炭材料，對污水中的極性有機污染物的吸附處理能力很差，酵母菌法只是針對特定的制藥污水處理，且處理成本仍然偏高。

發明內容

針對以上所述的不足，本發明的發明目的在于提供一種使用納米材料吸附再生高COD污水的處理工藝，該工藝結合了納米微球的高效吸附有機污染物的性能和高效氧化光催化再生工藝，同時使用了磁性分離技術，可以簡單、高效地將吸附飽和的納米微球從廢水中分離、富集出來，從而解決了納米材料在水處理領域中的分離難題。

本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種使用納米材料吸附再生高COD污水的處理工藝，該處理工藝由吸附單元、磁分離單元、光催化再生單元組成。在污水處理時，將經過重新造粒后的含鐵納米微球直接投加到吸附單元中，通過充分攪拌，使納米微球與吸附器內的污水混合接觸，對污水中的有機物、氨氮化合物等COD進行充分的吸附；磁分離單元使用外加磁場，將吸附飽和的納米微球沉淀于分離器底部，而不會隨處理后的水流流失，經過COD處理后的清水從分離單元流出排放；光催化再生單元將使用高功率紫外線燈對磁分離器中收集的富含COD的納米微球進行光催化再生，經紫外線照射后，納米微球吸附的COD被高效地分解成水及二氧化碳氣體，從而完成了COD降解的無害化處理過程。

所述的特殊表面修飾的納米微球不僅對有機物污染物具有廣譜高效的吸附能力，無論是有機物的極性強弱，均可以被其從水相中吸附出來，而且通過表面磁性修飾，吸附飽和的納米微球在外磁場吸引下，輕松實現富集，便于光催化再生。

采用本發明，對于難處理高COD污水能夠進行高效處理，達標排放，且該工藝處理成本低，具有明顯的經濟效益和社會效益。

附圖說明

附圖1是本發明的工藝流程示意圖。

圖中標號說明

1-吸附單元

2-磁分離單元

3-光催化再生單元

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明是如何實現的：

實施例

如附圖1所示，是本發明的實施形態的一個實例，但本專利不限于這個實例。在此對該實施形態進行說明。高COD污水進入吸附單元1，將表面經磁性修飾的納米微球投入到吸附單元1中，在攪拌狀態下吸附10分鐘后，廢水進入磁分離單元2，外加磁場，10分鐘后，納米微球即可完全從廢水中分離出來，沉淀于分離器的底部，廢水進入排放管道。一定時間后，當分離器底部富集的納米微球達到回收量時，更換分離器，將沉積的納米微球去除，投入光催化再生單元3中，同時加入少量清水，使納米微球形成容易被攪動的漿料，在外加紫外燈照射下，10分鐘后，材料即可達到再生，并可以重復使用。