[發明專利]一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法

有效

• 申請號: 201510780420.0
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN105417830B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 黃春艷
• 申請（專利權）人: 深圳市芭田生態工程股份有限公司
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C05F7/00;B01J23/745;C02F101/30
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

本發明公開了一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法，涉及到有機廢水處理和廢物利用的方法。包括如下步驟：(1)準備光催化氧化反應容器。(2)粗過濾有機廢水后泵入所述光催化氧化反應容器中。(3)加入光催化劑、雙氧水：加入光催化劑TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄，泵入雙氧水，開啟攪拌器將其混合均勻，該操作過程避光。(4)光催化?氧化降解反應：打開頂蓋使太陽光直射入反應器內或打開紫外燈照射。(5)回收催化劑、蒸發濃縮制成含碳量為50～500g/L的液體有機碳肥。本發明生產的有機碳肥可以用于農作物澆灌、噴施，也可作為肥料母液，配制成各種肥料施用。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，尤其涉及到一種光催化氧化將有機廢水變成有機碳肥的方法。

背景技術

近年來，在經濟迅猛發展的同時工農業廢水和生活污水的排放量也變得越來越巨大。這些廢水的大量排放導致河流、湖泊等水體的有機物含量急劇增加，部分水體富營養化嚴重，由于廢水中還含有對動植物體有害的化學物質和放射性物質，嚴重威脅人體的健康，因此廢水的安全處理迫在眉睫。

雙氧水作為一種強氧化劑，對有機廢水的處理有一定的效果。光催化雙氧水氧化技術可以產生具有極強氧化能力的羥基自由基(·OH)，羥基自由基與大多數有機污染物都可以發生快速的鏈式反應，無選擇性地把有害物質氧化成CO₂、H₂O或礦物鹽，無二次污染。而在光催化劑中，以TiO₂系列最為常見。TiO₂具有化學性質穩定、催化活性高、催化簡單有機物徹底、不引起二次污染等優點，在污水處理、空氣凈化等領域被廣泛研究。它利用半導體氧化物材料在光照時表面能受激活化的特性，利用光能可有效地氧化分解有機物、還原重金屬離子、殺滅細菌和消除異味，無二次污染，不僅經濟，而且自身無毒、無害及無腐蝕性，還可反復使用，并可望用太陽光為反應光源等特點而被廣泛地應用到光催化降解有機污染物，是一種具有廣闊應用前景的綠色環境治理技術。關于催化劑純TiO₂和TiO₂/Fe₃O₄的催化能力均較弱，對光的吸收范圍較窄，光能利用率低，同時催化劑的回收也存在很大的困難。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法。該方法能將大量的有機廢水變成一種能直接被作物吸收的有機碳肥料，工藝簡單，效率高，充分利用太陽能，是一種環境友好型技術方法。

本發明提供了一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法，包括如下步驟：

(1)準備光催化氧化反應容器：所述光催化氧化反應容器設有攪拌器和遙控定時紫外燈，底部設有帶濾膜的出水口和催化劑排出口，頂部設有可卸載的塑料蓋，上端設有廢液入水口和取樣口；

(2)粗過濾有機廢水：將有機廢水進行粗過濾，除去固體廢渣后通過廢液入水口泵入所述光催化氧化反應容器中。

(3)加入光催化劑、雙氧水：在所述光催化氧化反應容器中加入光催化劑TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄，根據設計好的注入有機廢水的體積來確定加入催化劑的量，保證其在反應過程中的濃度在0.2-4g/L，從反應器的入水口泵入雙氧水，開啟攪拌器將有機廢水、雙氧水與催化劑混合均勻，攪拌使溶液混合均勻，該操作過程避光。

(4)光催化-氧化降解反應：打開所述光催化氧化反應容器的頂蓋使太陽光直射入反應器內或打開所述光催化氧化反應容器中的紫外燈照射，進行光催化-氧化降解有機廢水反應。

(5)回收催化劑、蒸發濃縮：反應結束后關閉頂蓋或者紫外燈，外加磁場將催化劑吸引到底部回收處理，上清液通過排水口排出，將剩余液體蒸發濃縮制成含碳量為50-500g/L的液體有機碳肥。