[發明專利]一種電化學和微生物燃料電池組合處理染料廢水的新方法

在審

• 申請號: 201810412645.4
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108640417A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 鄒海明;黃秋云
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/38;C02F101/34;C02F101/30
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染料廢水屬于難處理的工業廢水之一，已有染料廢水處理技術能耗大、成本高，操作麻煩。本發明公開了一種電化學和微生物燃料電池組合處理染料廢水的新方法，其特征在于：將電解池與微生物燃料電池耦合，充分發揮各自的特點，提高了染料廢水的處理效果。本發明處理染料廢水的方法是：將電解池與微生物燃料電池串聯，待處理的染料廢水先通入電解池進行初步降解，提高可生化性；然后通入微生物燃料電池進行進一步降解，同時產電。本發明的優點是：染料廢水處理效果好，可回收電能；能量消耗低，水處理成本低；操作方便，可自動運行；保護環境，利于染化企業發展。

技術領域

本發明涉及一種染料廢水的處理方法，更具體地說是涉及一種利用電化學和微生物電化學系統耦合處理染料廢水的方法。

背景技術

染料企業是生產酸性染料、中性染料、媒介染料以及染料中間體等產品的化工企業。染料生產過程中產生的母液和洗滌水的混合物，成為水體環境污染重要的污染源之一，其排放總量約占工業廢水排放量的1/10.由于染料廢水具有高COD、高色度、高含鹽量、低BOD₅/COD及三致(致畸、致癌、致突變)等特點，對水環境和人類健康構成極大危害，因此是公認的難降解的工業有機廢水。

由于染料廢水多以芳烴和雜環化合物為母體且帶有顯色基團，發色物質為單苯環形成的陰離子型小分子有機物，極溶于水；容易被氧化產生醌式化合物，產生較強的發色能力；與金屬離子絡合后，發色能力更強，反色現象給廢水處理帶來了極大的困難。

現有技術對于染料廢水的處理主要有以下幾種方法：

(1)絮凝沉淀法：這種方法的缺點是，由于染料廢水為水溶性，絮凝沉淀效果不好，沉淀上清液在陽光照射下反色形成二次污染。

(2)吸附法：

A、活性炭吸附劑吸附，缺點是再生困難、成本太高。

B、生物活性炭吸附法，受到微生物濃度限制，微生物濃度低時降解效果差；微生物濃度高時堵塞活性炭孔道，造成吸附效果差。

C、微孔樹脂吸附,吸附容量有限，不能滿足染料廢水的處理要求，而且吸附劑吸附飽和后，易形成二次污染。

(3)電化學和膜分析法：如電氧化技術、光氧化技術、微波協同技術、電氣浮以及微電解等，這些方法雖然具有處理效果好，不產生二次污染，占地面積小的優點，但是其缺點是能耗大，處理高含鹽量的染料廢水極易結垢堵塞，增加處理成本。

(4)生物處理法：生物處理法成本低，但在高含鹽量的情況下，由于菌種馴化效果不理想，影響降解效果。

中國專利公開號：CN 201310670975(本課題組前期研究成果)，介紹了“一種高級氧化技術和生物膜法組合處理染料廢水的新工藝”，該工藝盡管處理后出水可以達到指標，但是這種方法能耗大、處理時間長、處理成本高。

迄今為止染料污水處理仍然是一個難以解決的技術問題。

發明內容

為解決上述現有技術所存在的不足之處，本發明提供一種電解和微生物燃料電池組合處理染料廢水的新方法，以期可以提高染料廢水的降解效率，能源資源化再利用，且不形成二次污染。

本發明解決技術問題，采用如下技術方案：

本發明處理染料廢水的方法，其特點在于：設置電化學和生物電化學耦合工藝，所述電化學和生物電化學耦合工藝是將電解池和微生物染料電池耦合；

電解池作為微生物染料電池前處理，通過物理和電化學作用提高染料廢水的可生化性，促進后續的微生物染料電池對難降解有機物的去除和同步產電。

本發明處理染料廢水的方法，其特點也在于：所述將電解池和微生物染料電池耦合是指將電解池和微生物染料電池通過軟管串聯。