[发明专利]可见光催化与固定化微生物联合处理废水的方法及联合反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种降解废水中污染物的方法及设备，特别是涉及一种光催化降解方法及其装置，应用于环境污染综合治理技术领域，特别适合于对深度污染的洗染废水的处理。

背景技术

洗染废水是近年来大量出现的污水，废水量大、颜色深，废水中污染物成分复杂，水质变化大，一般含有染料、洗涤剂、软化剂等有机和无机污染物。中国洗染行业废水普遍采用的传统物化和生化联合处理工艺，出水水质很难达到回用的标准，如果对于洗染废水经过传统工艺的出水后的深度处理回用，若采用活性炭吸附处理成本高，而且再生困难，若采用膜分离技术一次性投资大，技术难度大，膜系统清洗困难，反冲洗需要的水量很大，而且运行成本高，日常操作复杂，运行和维护费用高，若采用电解法、紫外或等离子体催化氧化等工艺又存在能耗高，运行不稳定，工程化应用困难以及与传统工艺难于结合等问题。近光催化氧化法降解速度快，不产生二次污染，反应条件温和，但氧化钛光催化剂需利用紫外光作为能量能耗高，同时光催化剂回收率低，都限制了光催化氧化法在污染物处理中的应用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的缺陷，提供一种可见光催化与固定化微生物联合处理废水的方法及联合反应器，通过氧化钛改性可拓宽氧化钛催化剂的可见光吸收范围的机理，采用溶胶凝胶法将碳氮硫共掺杂改性二氧化钛光催化剂实现可见光条件下的光催化降解并与固定化微生物流化床相结合，操作简单、洗染废水处理效率高，成本低廉，适于工业生产。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种可见光催化与固定化微生物联合处理废水的方法，经过光催化降解处理废水，废水经过光催化降解处理后，再流入固定化微生物流化床进行后续生化处理，对废水中的污染物进行进一步降解去除，经过生化处理的废水再反复进行光催化降解和固定化微生物流化床生化的联合处理，实现对废水进行多次循环深度处理，最终使经过处理废水达到回用标准，在光催化降解处理过程中，通过液体传送系统的输送，在光催化剂载体基底表面上，使废水形成流过光催化剂载体基底表面的一层薄的废水液膜，在可见光照射下，废水液膜经光催化反应对大分子污染物进行降解，在固定化微生物流化床生化处理过程中，废水经过前序光催化降解处理后，废水流入固定化微生物流化床进行生化处理，对固定化微生物流化床附近的废水进行曝气处理，使废水与流化床内的固定化微生物颗粒充分混合，形成液体-固体-气体三相循环传质体系。

作为本发明优选的技术方案，上述光催化剂载体基底表面和固定化微生物流化床皆为斜面设置，通过液体传送系统的输送，废水沿着斜面式光催化剂载体基底表面的从高处向低处流动，从斜面式光催化剂载体基底表面滑落，废水继续沿着斜板式固定化微生物流化床的从高处向低处流动，到达固定化微生物流化床底部上方，在靠近斜板式固定化微生物流化床低处对废水进行曝气，使在斜板式固定化微生物流化床上方的水域形成了水体、气泡和固定化颗粒内循环混合流场。

作为本发明优选的技术方案的改进，调整斜面式光催化剂载体基底表面的倾斜角度，使流经斜面式光催化剂载体基底表面的水流方向与光照方向垂直。

处理上述一批次废水，在光催化降解处理过程中，利用太阳光照累计控制在6~18小时。