[發(fā)明專(zhuān)利]一種光催化偶合微生物處理含異型生物質(zhì)廢水的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110614586.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113149238A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張恒;藍(lán)惠霞;王龍玉;劉合生;張楊;鐘碩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/34
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/34;C02F1/30;C02F1/72;B01J23/80;B01J37/08;C02F101/34
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

本發(fā)明公開(kāi)一種光催化偶合微生物處理含異型生物質(zhì)廢水的方法。將GO、nFe₃O₄和nZnO按照質(zhì)量比為1:20：30制備復(fù)合光催化劑；制備10⁶cfu/mL經(jīng)制漿中段廢水馴化的菌液；在含異型生物廢水中，按照COD：N：P(質(zhì)量比)＝200:5:1添加硫酸銨和硫酸二氫鉀，加入0.5?1.0g/L復(fù)合光催化劑，15?30mL/L步菌液，pH為6?7；可見(jiàn)光全波長(zhǎng)范圍，耦合體系在磁力攪拌器攪拌下反應(yīng)8?12h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)磁回收裝置回收復(fù)合光催化劑，重復(fù)利用；耦合體系將光催化和微生物處理在一個(gè)反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)，減少占地面積和投資運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)異型生物質(zhì)的處理效果高于單獨(dú)光催化和微生物體系之和，具有協(xié)同作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光催化偶合微生物處理含異型生物質(zhì)廢水的方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含異型生物質(zhì)廢水種類(lèi)越來(lái)越多，如含抗生素、止痛藥等藥品、個(gè)人護(hù)理品、氯代酚類(lèi)等廢水，排放量也越來(lái)越大。廢水中所含的異型生物質(zhì)一般來(lái)說(shuō)濃度不高，但卻有一定的生物毒性，在環(huán)境中依靠自然光降解和微生物降解非常慢，容易造成積累而危害人體健康。對(duì)這類(lèi)廢水的處理方法多采用強(qiáng)化自然界中異型生物質(zhì)的降解方法，如光催化和生物法。

ZnO和TiO₂作為半導(dǎo)體氧化物的典型代表，常被用作光催化劑，但材料的損耗特別是在酸性條件下比較嚴(yán)重。近年來(lái)石墨烯和氧化石墨烯材料因其具有高的電子傳輸速率、高的比表面積、良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而在廢水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。采用石墨烯和氧化石墨烯復(fù)合半導(dǎo)體材料不僅可以提高光催化效果、拓寬激發(fā)光波長(zhǎng)范圍，而且大大降低半導(dǎo)體材料的損耗。然而光催化降解異型生物質(zhì)存在不能徹底礦化的問(wèn)題，降解中間產(chǎn)物的積累會(huì)抑制異型生物質(zhì)進(jìn)一步降解，因此光催化只適合處理污染物濃度很低的廢水，濃度的增加會(huì)明顯降低廢水處理效率。

采用生物法處理異型生物質(zhì)，即使微生物經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的馴化，降解效果仍然不理想，且需要的時(shí)間很長(zhǎng)。加入微生物易于利用物質(zhì)如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)作為共代謝基質(zhì)，可以促進(jìn)異型生物質(zhì)的降解，但會(huì)增加運(yùn)行成本，且共代謝基質(zhì)加入量控制不當(dāng)時(shí)，會(huì)增加出水COD。將光催化和生物法相結(jié)合，廢水先經(jīng)光催化處理后，可降低生物毒性，提高可生化性，后續(xù)再進(jìn)一步采用生物法處理，可以大大提高廢水處理效果。但需要在兩個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)，占地面積大，處理周期長(zhǎng)，一次性投資大。

本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光催化偶合微生物處理含異型生物質(zhì)廢水的方法。將光催化和微生物降解在一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)，利用條件參數(shù)的優(yōu)化設(shè)置，盡量降低光催化過(guò)程對(duì)微生物造成的損害作用，充分發(fā)揮光催化和微生物的優(yōu)勢(shì)，提高廢水處理效果，降低投資運(yùn)行成本，為目前含異型生物質(zhì)廢水處理提供一種經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前處理含異型生物質(zhì)廢水技術(shù)效率低、周期長(zhǎng)、投資運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn)，為含異型生物質(zhì)廢水提供一種光催化偶合微生物處理的經(jīng)濟(jì)高效的方法。