[發明專利]一種光酶協同催化處理含揮發性羰基有機廢水的裝置及處理方法

有效

• 申請號: 202011588102.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112607871B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 段培高;張早校;陳磊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;G01N30/02;C02F101/34;C02F1/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發明公開了一種光酶協同催化處理含揮發性羰基有機廢水的裝置及處理方法，屬于難降解有機廢水處理技術領域，有機廢水中的難降解揮發性羰基化合物在可見光和交聯酶聚集體的共同催化作用下完成脫羰基反應，其中交聯酶聚集體具體為包覆有UPO、HPO和FAP生物酶的磁性納米粒子。經本發明處理后，廢水羰基有機物被去除、COD和UV254指標降低、BOD5/COD值提高，廢水的生物毒性明顯減弱，廢水的可生化性和環境友好性大大提升。本發明經濟環保，易于實施，可連續處理揮發性羰基有機廢水且交聯酶聚集體可重復利用，凈化效率高，具有廣泛的應用前景和市場推廣價值。

技術領域

本發明屬于難降解有機廢水處理技術領域，具體涉及一種光酶協同催化處理含揮發性羰基有機廢水的裝置及處理方法。

背景技術

隨著經濟的高速發展、城鎮化和工業化進程的不斷推進，各類工業領域(如造紙、食品加工、城市污泥和油漆行業等)生成的揮發性羰基有機物(羧酸、醛類和酰胺類化合物)不斷增加，使得水污染現象日益嚴重。加劇了水資源短缺的矛盾，解決水資源短缺及水污染問題成為迫在眉睫卻又任重道遠的任務。近年來，環境治理被十分重視，這使很多企業對自身用水的處理也相當重視，迫切需要提供相應的污水處理技術與設備，來滿足節能減排，污水治理和綠色可持續發展的需求。

目前，國內外處理揮發性羰基有機廢水的方法主要有金屬催化氧化、生物處理、電化學法、物理吸附、濕式氧化等。以上處理方法均存在處理成本高、操作復雜和處理效果不理想等不足。生物法因其投資少、反應條件溫和、運行費用低、性能可靠、易于管理等特點吸引了眾多研究者的興趣，然而傳統的生物處理技術面臨著處理能力低和反應時間長等缺陷，需要引入其他手段增強該類技術對特定污染物的降解能力，從而改善整個污水處理體系的處理效果。

為徹底解決有機廢水中的揮發性羰基有機物的污染問題，尋找一種高效環保且經濟性的廢水治理方法和工藝迫在眉睫。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種光酶協同催化處理含揮發性羰基有機廢水的裝置及處理方法，該裝置結構設計合理，易操作，催化劑可以循環使用，節能降耗，在保證凈水達標的同時可實現連續性有機污水的處理。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明公開了一種光酶協同催化處理含揮發性羰基有機廢水的裝置，包括反應塔，在反應塔上開設有廢水入口A、酶入口B及潔凈水排出口C，在反應塔外部一側設有污染物監測與流量實時控制單元，另一側設有酶分離回收單元，在反應塔內由上至下依次設有預處理單元及光酶催化單元；

所述預處理單元，用于去除待處理有機廢水中的顆粒物，獲得預處理廢水；

所述污染物監測與流量實時控制單元，用于監測預處理廢水中的污染物濃度，并調控待處理的有機廢水與交聯酶聚集體的反應量；

所述酶分離回收單元，用于收集處理后的水及回收交聯酶聚集體；

所述光酶催化單元，包括：均流板、攪拌裝置和可見光燈管，預處理廢水與交聯酶聚集體在均流板處完成預混合，可見光燈管以攪拌裝置為中心軸向間隔布置在反應塔內壁上。

優選地，光酶催化單元還包括設置在反應塔外壁的加熱套，以及用于調節加熱套溫度的溫控表。

優選地，所述預處理單元，包括由上至下依次設置在反應塔內的有機格柵和改性纖維板，通過有機格柵能夠去除待處理有機廢水中粒徑大于8μm的顆粒懸浮物，改性纖維板能夠去除待處理有機廢水中粒徑大于0.1μm的顆粒懸浮物。

優選地，所述污染物監測與流量實時控制單元，包括：總控模塊、在線氣相色譜、設置在廢水入口A處的第一輸送泵和第一流量計，以及設置在酶入口B處的第二輸送泵和第二流量計；