[发明专利]光催化持续处理动态污水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光催化处理工业污水的方法领域，具体地说是一种能够对持续流动的工业污水进行以光催化为主的多选择动态综合处理的方法。

背景技术

随着工业生产的迅速发展，大量的废物不断地排入自然界，使人类的生存环境日益恶化，其中水环境污染问题尤为严重。废水中含有大量的有机污染物，其中许多是难生物降解的，如酚类，多氯联苯和多环芳烃等，它们的生物毒性较大，严重地威胁着人类的健康和生命。

光催化法处理污水因为高效、节能等优点成为近年来的热点，但目前已知光催化处理方法都是将污水静置于反应器中，使用单一光源进行反应。而实际工业生产中的污水大多是流动性的，而且大多带有悬浮物以及一些容易降低光催化剂活性的物质，这使得通常的方法并不能很好的处理工业污水，实际意义不大，严重制约了光催化技术在实际中的应用。如果通过对方法进行改进，使其能够处理持续流动的污水，并实现多种光源及催化剂的组合搭配使用，必将为光催化技术投入实际工业应用开辟道路。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种能够动态处理持续流动的污水、易于推广应用的光催化持续处理动态污水的方法。

本发明的技术方案由前期预处理和光催化处理两部分组成：

（1）将污水引入粗过滤装容器后，过滤掉污水中的不溶物；

（2）向滤过的污水中投入前期处理剂；

（3）然后将污水引入细过滤容器；

（4）将预处理后的污水引入至少两台串联的光催化反应器中，光催化反应器使用的光源和光催化剂是相同或不同的。

其中：光催化器使用的光源为紫外或可见光源，光源直接照射溶液，溶液深度为0.4-0.6厘米，溶液体系的温度恒定在10-40℃，光催化反应器中持续通入空气维持溶解氧的浓度；所述光催化剂包括P25、掺杂改性TiO₂或ACF负载型改性TiO₂光催化剂。粗过滤容器的滤料包括细沙、石英砂或分子筛的一种或几种，细过滤容器的滤料包括活性炭或活性炭纤维的一种或组合，投入前期处理剂包括H₂O₂、Fenton试剂、絮凝剂的一种或几种。

本发明和现有技术相比具有显著的特点与进步：

1．在国内首次对持续流动的实际污水进行动态处理，为工业废水的处理提供了新的解决方案。

2．拥有完整的预处理部分，能够避免光催化剂的中毒。

3．污水的流速和流量可控，能够更好的监控各部分处理时间对污水处理的影响。

4．光催化反应器由多台串联组成，能够根据污染物的不同对光源和光催化剂进行多种选择搭配。

5．可以直接进行循环处理，直至达到满意效果。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步详述：

实施例1：

（1）将真实污水通过装有石英砂的容器中，过滤掉污水中的不溶物；

（2）向过滤过的污水中投入Fenton试剂；

（3）然后将污水通过装有活性炭的容器中；

（4）将预处理后的污水通入两台串联的光催化反应器中，根据污水的种类，两台光催化反应器可以选择使用相同或不同的光源或光催化剂；

（5）反应完毕的污水如果未达标，可以返回预处理装置进行循环处理。

在上述方案的基础上处理天津某炼厂外排污水的应用：

（1）污水的流量和流速通过流量计控制；

（2）光催化反应光源为紫外和可见光源，光源直接照射溶液，溶液深度为0.4-0.6厘米，；

（3）溶液体系的温度恒定在10-40℃，光催化反应器中持续通入空气维持溶解氧的浓度。

处理结果：原始COD约为480mg/L，，光催化剂选用负载型La/Fe共掺杂TiO₂，流速4L/h，反应3小时候，COD降为16mg/L。

实施例2：

（1）将真实污水通过装有细沙和分子筛的容器中，过滤掉污水中的不溶物；

（2）向过滤过的污水中投入絮凝剂；

（3）然后将污水通过装有活性炭纤维的容器中；

（4）将预处理后的污水通入两台串联的光催化反应器中，根据污水的种类，两台光催化反应器可以选择使用相同或不同的光源或光催化剂；

（5）反应完毕的污水如果未达标，可以返回预处理装置进行循环处理。

在上述方案的基础上处理天津某炼厂外排污水的应用：

（1）污水的流量和流速通过流量计控制；