[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料及其制備方法

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• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113060841A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳方鑫;張勛;孔殿超;武培峰;董姍姍;彭彤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京淶澈科技發(fā)展有限公司;安徽環(huán)境科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/36;C02F101/14
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料及其制備方法，涉及生物法廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，微生物材料，包括耐氟菌懸液、包埋劑和輔助載體，所述耐氟菌懸液為耐氟菌群，所述包埋劑包括聚乙二醇、過硫酸鉀、山梨糖醇、硼砂溶液和N,N,N′N′?四甲基乙二胺，所述輔助載體包括麥飯石或活性炭中的一種或二種。制備的微生物材料，能夠達(dá)到長效處理、提升除氟效率、不產(chǎn)生二次污染的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物法廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，傳統(tǒng)的煤炭、石油能源儲備日益減少，開發(fā)和利用太陽能技術(shù)已成為清潔能源發(fā)展的重要方向。雖然太陽能光伏能源是對環(huán)境友好的綠色能源，但隨著光伏行業(yè)規(guī)模不斷增大，產(chǎn)生的廢水量也迅速增大。光伏廢水中，以硝酸、氫氟酸為主的多晶硅生產(chǎn)廢水、以聚乙二醇為主的硅片切割廢水、以硝酸、氫氟酸及其他酸堿廢水為主的光伏電池生產(chǎn)廢水等最具代表性，對環(huán)境造成的影響不容忽視。其中，氟濃度過高會對植物的細(xì)胞質(zhì)膜、葉綠體膜等產(chǎn)生傷害，影響光合作用；會對人體產(chǎn)生毒性，影響肝代謝、引起腎損傷等。如何有效去除光伏廢水中的氟離子，已成為目前亟待解決的問題。

現(xiàn)階段對含氟濃度高的廢水一般先采用化學(xué)處理、焚燒處理等方法使其濃度降低后再進(jìn)行后續(xù)處理。化學(xué)處理法是采用氧化劑對含氟有機(jī)化合物進(jìn)行氧化處理，該法的優(yōu)點(diǎn)是處理設(shè)備簡單、投資少、處理效果好，并具有隨時進(jìn)入工作狀態(tài)的特點(diǎn)，特別適用于不穩(wěn)定排放的場合，缺點(diǎn)是處理費(fèi)用較高，且該法不適應(yīng)高濃度、大水量的處理。焚燒處理法是將有機(jī)氟殘液與燃料氣通入焚燒爐進(jìn)行高溫焚燒，有機(jī)氟化合物分解，生成CO₂、HF及微量CF₄等混合氣體，再經(jīng)過石灰乳吸收、中和、急冷，CO₂等混合氣體經(jīng)高煙囪排入大氣，HF等與石灰中和生成氟化鈣渾濁液經(jīng)沉淀后排放。該法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、占地面積小、處理效果好、投資低，但是耗熱量大，需投加燃油，處理費(fèi)用較高，氟類物質(zhì)無法回收，對焚燒爐的爐體損耗較大。因而，亟需一種長效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的處理高濃度含氟有機(jī)廢水的方法。

微生物技術(shù)由于其經(jīng)濟(jì)、安全、能處理的污染物閾值低、殘留少的特點(diǎn)，能較好滿足高濃度含氟有機(jī)廢水的處理要求，利用外源微生物強(qiáng)化技術(shù)可以提高廢水中氟離子的去除效率。但微生物菌劑直接投加僅能維持短期的強(qiáng)化效果，外源微生物由于無附著點(diǎn)，極易隨廢水流失，同時，現(xiàn)階段針對氟代有機(jī)物的微生物材料發(fā)明仍相對較少。因此，發(fā)明一種微生物材料，解決高濃度含氟有機(jī)廢水處理時效果維持時間短、處理成本高的問題，極為必要。

總之，現(xiàn)有廢水處理技術(shù)，普遍存在費(fèi)用較高的問題，其中化學(xué)處理不能適應(yīng)高濃度、大水量的處理需求；焚燒處理則存在氟類物質(zhì)無法回收的問題。現(xiàn)有微生物菌劑直接投加于含氟廢水處理時，維持時間短，極易隨廢水流失，同時，絕大多數(shù)微生物菌劑是應(yīng)用于有機(jī)廢水或重金屬廢水的處理，針對高濃度含氟廢水的應(yīng)用較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了通過將降解含氟有機(jī)物的長效、兼性菌株進(jìn)行固定化，達(dá)到長效降解含氟有機(jī)廢水的目的，提供了一種應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料，并且，為了使該材料制備方法操作簡便，便于使用，成本較低，提供了該應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料的制備方法，具體方案如下：

首先，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理的微生物材料，包括耐氟菌懸液、包埋劑和輔助載體，所述耐氟菌懸液為耐氟菌群，所述包埋劑包括聚乙二醇、過硫酸鉀、山梨糖醇、硼砂溶液和N,N,N′N′-四甲基乙二胺，所述輔助載體包括麥飯石或活性炭中的一種或二種。

優(yōu)選地，所述包埋劑中各組分，按質(zhì)量份數(shù)計，包括聚乙二醇2-10份、過硫酸鉀0.1-2份、山梨糖醇0.1-5份、硼砂溶液1-5份，N,N,N′N′-四甲基乙二胺0.1-3份。

優(yōu)選地，所述麥飯石目數(shù)為150-180目，所述活性炭為粉末活性炭，粒徑為0.5-2μm。

優(yōu)選地，所述耐氟菌懸液制備方法包括以下步驟：