[發明專利]一種基于膜技術與光催化聯合處理有機廢水的方法

在審

• 申請號: 201711210647.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107935106A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李風浪
• 申請（專利權）人: 東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/44;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域：

本發明涉及有機廢水處理領域，具體的涉及一種基于膜技術與光催化聯合處理有機廢水的方法。

背景技術：

化工、冶金、印染、農藥、造紙等行業排放出的廢水一般成分較復雜，有機物濃度含量高，難于生物降解，污染性強。目前國內外對該類廢水的處理頗為重視，各種新的處理技術和工藝不斷研制出來,它們包括用物理化學法、離子交換法、膜分離、生物化學法、化學氧化法等。雖然這些方法可降低有機污染物的濃度，提高殘余有機物的可生化性，但仍存在處理效果不佳，成本較高等問題。據文獻報道，近年來在催化氧化法研究領域中產生的非均相催化氧化法處理廢水過程是較新和較有競爭力的一種技術。

專利201710135397.9公開了一種非均相紫外光催化氧化降解有機廢水的方法，包括先采用化學工沉淀法制備鐵錳氧體，再將鐵錳氧體、有機廢水和雙氧水處理裝置的紫外光源照射處理有機廢水。本發明以紫外光芬頓反應，鐵錳氧體及雙氧水三者共同作用，充分發揮三者優勢，得到良好的有機廢水處理效果，利用紫外光和鐵錳氧體共同催化雙氧水降解有機廢水，有機廢水的降解率可達85.93％。但是該方法采用的催化劑用量較大，增大了廢水處理成本，且有機廢水的降解率需要進一步提高。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于膜技術與光催化聯合處理有機廢水的方法，該方法可以有效除去廢水中的有害物質，處理過程中催化劑和氧化劑用量少，降低了處理成本，且操作簡單，對水體無二次污染。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于膜技術與光催化聯合處理有機廢水的方法，包括以下步驟：

(1)將納米二氧化鈦和甲醇混合，3000rpm下攪拌20min，然后邊攪拌邊加入EDTA-鈷/鎳絡合分子前驅體，在40℃下繼續攪拌至甲醇揮發完畢，制得的固體置于馬弗爐內，氬氣氣氛下300-400℃下處理1-1.5h，處理結束后冷卻至室溫，得到光催化劑材料；

(2)將有機廢水通入到裝有膜組件的裝置中，膜組件左側經計量泵泵入有機廢水，右側連接裝有催化劑處理池，上述制得的光催化劑材料安裝在固定床中，該固定床置于處理池中，與有機廢水接觸在紫外光照射下進行光催化氧化；膜組件為PVDF制成的浸沒式超濾膜，氧化劑采用雙氧水；

(3)經過光催化氧化處理后的廢水檢測達到排放標準后進行排放。

作為上述技術方案的優選，步驟(1)中，所述EDTA-鈷/鎳絡合分子前驅體、納米二氧化鈦、甲醇的質量比為(1-3)：10:1000。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述有機廢水的COD含量為100-200mg/L。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述浸沒式超濾膜的粒徑大小為0.02μm。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述紫外光的波長為255nm。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述雙氧水的質量濃度為25％。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述雙氧水的添加量為20mL/L。

作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述光催化劑材料的添加量為0.01-0.05g/L。

本發明具有以下有益效果：

本發明首先以納米二氧化鈦、EDTA-鈷/鎳絡合分子前驅體為原料制備光催化劑材料，EDTA-金屬絡合物是一種由過渡金屬離子與EDTA配體形成的六螯合的化合物，本身分子間作用力較小，并且容易分散在極性溶劑中，保證了在一定濃度范圍內這種前體在半導體基體上能夠均勻分散，在一定溫度下焙燒處理，EDTA配體由于脫羧反應而部分解體，在半導體基體存在下，過渡金屬離子與殘留配體能夠與基體表面形成配位結構，從而將過渡金屬以化合形式負載于半導體表面，制得的光催化劑材料穩定性好，催化活性分子分散性好，用于廢水處理時催化劑添加量少；

本發明采用光催化氧化和膜法技術處理相結合的方式處理廢水，廢水的COD去除率高，對水體無二次污染，且處理成本低，操作簡單。

具體實施方式：

為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。

實施例1

一種基于膜技術與光催化聯合處理有機廢水的方法，包括以下步驟：