[發明專利]一種處理含四溴雙酚A廢水的方法

在審

• 申請號: 202011333634.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112499753A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 彭品;李秀艷;張艷晨;徐娟
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/30;C02F101/34
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 廖娜

本發明公開了一種處理含四溴雙酚A廢水的方法，包括三維電和微生物的還原和氧化；四溴雙酚A廢水引入三維電化學結合生物處理裝置，針對四溴雙酚A進行還原脫溴，降低四溴雙酚A生物毒性，提高污水B/C，然后進一步礦化降解的步驟。三維電生物在電場能和微生物的協同作用下，實現厭氧條件下還原脫溴和好氧條件下的降解礦化。本發明提出的含四溴雙酚A廢水的處理方法，具有處理效果好、運行穩定、占地面積小、自動化程度高，操作方便等優點。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域四溴雙酚A的處理方法，更具體的是涉及一種針對低濃度內分泌干擾物(四溴雙酚A)的三維電化學結合生物技術處理的方法。

背景技術

隨著人們安全意識的提高，對于室內外材料防火的要求也愈發嚴格，阻燃劑被大量應用于各種產品的生產與制造。目前最常用的溴化阻燃劑主要是六溴環十二烷、四溴雙酚A和多溴聯苯醚，其中四溴雙酚A因其阻燃效果好，生產工藝簡單而被大量使用，全球年產量達12萬噸，占溴化阻燃劑全球市場的60％。四溴雙酚A主要是通過與聚合物形成共價鍵，提高了材料的抗燃性；此外，四溴雙酚A還可以直接以分子的形式作為高抗沖擊聚苯乙烯樹脂等材料的添加型阻燃劑起到延遲或防止燃燒的作用。在四溴雙酚A燃燒過程中容易釋放溴化氫，它可以減緩或者中斷燃燒，因此，含有阻燃劑材料的燃燒是四溴雙酚A排放及其降解產物的主要來源；添加型四溴雙酚A不與材料發生共價結合，所以具有可能從產品表面分離或浸出到環境介質中的特性，目前已有不少報道發現土壤、大氣、水環境和沉積物以及生物體等環境介質中檢測到四溴雙酚A的存在。近年來四溴雙酚A的毒性和生物累積性，特別是內分泌干擾效應，引起人們的廣泛關注。

現階段，針對四溴雙酚A的降解技術主要有物理吸附，光降解，高級氧化以及微生物降解。但大部分只是處于早期研究階段，并且因這些方法存在諸多缺點無法高效低成本地降解四溴雙酚A。

發明內容

本發明針對生物毒性巨大，濃度較低，難以在普通的生物處理工藝中被去除的含四溴雙酚A的廢水提供一種結構緊湊、占地面積小、成本低，處理效率高的處理方法。

電化學降解技術因其高效穩定而受到關注；與生物處理技術結合的生物電化學系統綜合了兩者優勢使得四溴雙酚A降解得更為徹底。本發明針對水中四溴雙酚A的去除在電化學系統的基礎上將負載微生物的顆粒活性炭作為粒子電極，構建三維電化學生物膜反應器，通過順序還原—氧化步驟將其徹底降解為無污染的CO₂和H₂O。

本發明技術方案如下：

一種處理含四溴雙酚A廢水的方法，包括以下步驟：

步驟1：陰極區厭氧還原脫溴

含有四溴雙酚A的廢水先經由蠕動泵進入底部陰極區，在陰極區被電化學還原和厭氧微生物還原脫溴，生成脫溴中間產物；

步驟2：陽極區好氧礦化

經陰極區還原處理后，脫溴中間產物經連續流水位向上進入陽極區，脫溴中間產物在此單元中進行電化學氧化降解和三維電生物好氧礦化降解作用。

優選的，上述方法中，步驟1所述四溴雙酚A在廢水中的濃度范圍在10-20mg/L；處理廢水的運行方法為連續升流式運行。

優選的，上述方法中，處理過程中使用三維電化學結合生物一體化裝置，包括一體成型的上半區和下半區，上半區和下半區共同圍成桶形結構；

上半區為三維電生物陽極區，包括位于頂部的陽極電極(6)和位于側壁上的陽極區取樣口(8)，頂部還開設出水口(11)；陽極電極(6)連接電池(1)的正極；

下半區為三維生物電陰極區，包括位于底部的陰極電極(5)和位于側壁上的陰極取樣口(9)，底部還開設有進水口(10)；陰極電極(5)連接電池(1)的負極；

三維電化學結合生物一體化裝置內裝填粒子電極(7)；