[發明專利]一種高效的光催化-好氧顆粒污泥聯合處理含PFCs廢水的方法

有效

• 申請號: 201810962271.3
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109019846B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 楊國靖;張妮;唐力;夏靜芬;胡煜釵;常巖航;王宇;謝周云;俞旭成
• 申請（專利權）人: 浙江萬里學院
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;B01J21/06;B01J35/02;B01J37/04;C02F101/36;C02F1/32
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊

本發明涉及一種高效的光催化?好氧顆粒污泥聯合處理含PFCs廢水的方法，屬于污水處理技術領域。本發明的處理方法包括以下步驟：S1、制備活化納米二氧化鈦：S2、取接種污泥在SBR反應器中進行馴化培養，在馴化培養得到成熟的好氧顆粒污泥后加入活化納米二氧化鈦，形成表面吸附有納米二氧化鈦的改性好氧顆粒污泥；S3、將待處理的含PFCs污水通入SBR反應器中，并開啟紫外燈進行光催化與生物法直接耦合處理，處理期間SBR反應器按照進水?曝氣?沉淀?排水的運行周期正常運作，處理結束后將污水排出。本發明的處理方法對污水的綜合處理效果好，工藝簡單，無需添加過多設備，成本低。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種高效的光催化-好氧顆粒污泥聯合處理含PFCs廢水的方法。

背景技術

全氟化合物(PFCs)具有疏水、疏油、熱穩定、化學穩定及表面活性等，被廣泛應用于紡織、化工、電子、制藥、航空、電鍍等諸多領域，使得其以多種途徑進入到全球范圍內的各種環境介質，如土壤、水體、大氣中。目前PFCs在全球主要工業國的生態環境中被普遍檢出，成為環境中無所不在的污染物。而我國正處于工農業快速發展階段，許多行業大量使用全氟表面活性劑，也存在著較為嚴重的PFCs污染問題。PFCs污染已經成為危害我國生態環境尤其是水環境安全的重大隱患。調查顯示我國七大水系，即長江水系、黃河水系、珠江水系、淮河水系、遼河水系、海河水系以及松花江水系中均檢出了不同含量的PFCs，其中取樣點地區工業越發達，PFCs含量越高。水系的PFCs污染直接導致了飲用水源的污染，統計顯示，我國很多中大城市飲用水源均檢出了PFCs。2008年上海飲用水中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)濃度分別為7.6ng/L和78.4ng/L，深圳和廣州也均檢出了較高濃度的PFOS和PFOA污染。

由于含PFCs產品的大量使用，以及含PFCs的工業污水進入城市污水處理廠，處理后的污水含有大量的PFCs，排放后導致自然水體受到污染。因此污水處理廠成為PFCs類污染物的重要歸趨，也成為自然水體和飲用水體中PFCs的一個重要來源。據報道，紐約6座污水處理廠出水中含有多種PFCs。

而傳統的污水處理多采用沉降、過濾(一級處理技術)、生物處理(二級處理技術)等方式，而一級處理技術對PFCs濃度幾乎沒有影響，二級生物處理由于其前體物生物降解往往還會增加出水中PFOS和PFOA濃度。同時由于每個污水處理廠的污水中摻有不同來源的工業污水，采用的生物處理工藝也不同，就造成出水中PFCs濃度有升有降。通過對我國污水處理廠的調查顯示，北京市污水處理廠進水PFCs濃度在2.88～176ng/L之間，出水為5.48～498ng/L；對沈陽污水處理廠進行調查也顯示，進水中PFCs濃度在26.2～71.1ng/L之間，出水在18.4～41.1ng/L之間。

現有污水處理廠普遍使用的生物法進行污水處理無法達到去除PFCs的目的，導致PFCs在自然界不斷積蓄，污染面積逐漸擴大。而單純的光催化處理需要對現有污水處理流程進行大規模調整，增加工序，進行設備改造，耗費大量的人力物力，而且能耗高效率低，處理的污染物局限較大。部分研究人員對光催化與生物法聯用普遍采用光催化與微生物處理在不同裝置里分段聯用，將污水先經過光催化預處理后再進入生物降解裝置，運行工藝復雜，預處理程度難以控制，后續工藝受到預處理程度影響較大，調控難度增加。近年來，有研究人員采用光催化-生物降解直接耦合技術，將光催化劑搭載在多孔載體上，將載體投入到生物降解裝置中，進行光催化和生物直接耦合降解污染物。但該耦合方式在生物降解裝置中主要采用絮狀污泥，這種方式的理想狀態是光催化劑搭載在載體表面，微生物生長在載體內部，光催化降解產物中可生物降解部分被微生物俘獲降解，不可生物降解部分進一步被光催化降解。但實際應用往往不盡如人意，光催化劑與微生物分別在載體的外部和內部，光催化降解與微生物降解難以像預想的一樣順利進行。光催化劑通常對微生物有一定毒化作用，光催化劑載體的引入也會使微生物生存環境進一步惡化，容易導致微生物降解體系的崩潰，從而導致污染物無法完成降解或進一步降解。

發明內容