[發明專利]一種高濃度有機廢水的高效處理方法

有效

• 申請號: 201910068213.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109592828B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 周詩健
• 申請（專利權）人: 周詩健
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;B01J20/26;B01J20/28;B01J31/06;B01J35/06;C02F1/30;C02F101/30
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本發明涉及一種高濃度有機廢水的高效處理方法，屬于水處理領域。通過將傳統吸附法與光催化法結合，將細菌纖維素吸附劑與可見光響應的半導體石墨相氮化碳（g?C3N4）復合成膜，利用吸附劑多孔和大比表面性能大量吸附廢水中的有機物，再通過光催化降解吸附于表面的有機物，使有機物轉化為無污染的CO₂和水，同時也使吸附劑的活性位點能夠再生，繼續發揮吸附作用，實現長久運作。經本發明的方法處理的高濃度有機廢水，COD可降至80mg/L，符合國家排放標準。細菌纖維素包覆的復合石墨相氮化碳（g?C3N4）/聚噻吩膜經1000h運作，吸附降解性能未發生明顯下降。

技術領域

本發明涉及一種高濃度有機廢水的高效處理方法，屬于水處理領域。

背景技術

有機廢水的治理自20世紀70年代開始得到重視，各種治理方法相繼出現，有的已在生產上得到應用，這些方法包括吸附法、光催化法、生物降解法、膜分離法等等。其中吸附法、光催化法因設備要求低，操作簡單受到了廣泛關注。

吸附法是利用多孔性固體吸附劑吸附去除廢水中有機污染物的方法，常用的吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、硅膠、沸石分子篩等等。然而，上述吸附劑的吸附能力遠不能滿足現有的高濃度有機廢水處理要求。細菌纖維素（BC）是由D-葡萄糖以β-1,4糖苷鍵組成的直鏈多糖，具有超純、超細、超強和持水能力強，不會產生二次污染，比表面積大、多孔等獨特性質，上述獨特的性質使其對廢水有機物的吸附成為可能。

光催化即光催化氧化技術。直接的光氧化反應效率很低，光催化氧化技術利用催化劑提高產率和能量利用率，其中最重要的催化劑是半導體催化劑。在半導體水懸浮液中，在能量的作用下電子與空穴分離并遷移到粒子表面的不同位置，光生空穴有很強的得電子能力，可奪取半導體顆粒表面有機物或溶劑中的電子，使原本不吸收光的物質被激活氧化，電子也具有強還原性，活潑的電子、空穴穿過界面，都有能力還原和氧化吸附在表面的物質。近20年的研究結果表明光催化技術在污染治理中的實用性，絕大多數污染物均可通過光催化氧化或還原得到治理。目前研究最多的光催化劑半導體材料為TiO₂，但TiO₂的禁帶寬度較窄，為3.2eV，僅能吸收太陽光中的紫外光，如何將光催化劑的光響應范圍擴展到可見光區是實際應用中研究的熱點。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一種非金屬半導體，由地球上含量較多的C、N元素組成，帶隙約2.7eV，對可見光有一定的吸收，抗酸、堿、光的腐蝕，穩定性好，結構和性能易于調控，具有較好的光催化性能。如果能將細菌纖維素與石墨相氮化碳復合，從而利用細菌纖維素的三維網絡結構將廢水中的有機物吸附，再利用石墨相氮化碳將吸附于表面的有機物光降解為無污染的水和CO₂，必然能夠高效處理有機廢水，且吸附材料亦省去了傳統的解吸再生步驟，使得降解過程能夠長久有效的維持。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高濃度有機廢水的高效處理方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高濃度有機廢水的高效處理方法，包括如下步驟：

（1）將高濃度有機廢水隔油去除漂浮物，加入絮凝劑，過濾，除去廢水中的雜質；

（2）將步驟（1）除雜得到的有機廢水經過細菌纖維素包覆的復合石墨相氮化碳（g-C₃N₄）/聚噻吩膜，得到經處理的凈化水。

進一步的，所述絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、聚丙烯酰胺中的一種或多種。該步驟能有效去除廢水中的顆粒雜質，避免堵塞后續光催化膜，影響處理效率。