[发明专利]一种酶预催化-磁声催化氧化深度水处理方法

说明书

本发明涉及一种酶预催化‑磁声催化氧化深度水处理方法。本发明将经物化+生化二级处理进入酶预催化反应器，添加SKL‑复合酶，催化反应，废水进行多电位差多金属化学催化反应，添加双氧水，强氧化反应，产生羟基自由基(·OH)与有机污染物发生快速的链式反应，有害物质氧化成CO₂、H₂O或矿物盐；降解污染物和充分使用药剂的目的，固液分离，达到去除SS，投加PAM。本发明克服了难以稳定达到排放标准和处理成本居高不下的缺陷。本发明解决了传统均相Fenton反应过程中产生大量铁污泥的问题，减少二次污染的产生，还降低了处理的成本，实现在接近中性条件下催化降解污染物。

技术领域

本发明涉及水污染防治研究领域，尤其涉及一种酶预催化-磁声催化氧化深度水处理方法。

背景技术

工业废水性质复杂、毒性大、盐份高、B/C低，经生化法(如A2/O)处理后出水中仍含有多环芳烃、卤代烃、杂环类、苯酚、酚的同系物以及萘、蒽、苯并芘等多环类化合物，这类污染物属于“三抗”，抗生化、抗光化、抗氧化的难降解性污染物。

工业废水提标升级要求出水达到国家一级A标，从各工程建设运行后的情况调查来看，芬顿、臭氧、活性炭吸附、MBR等常规工艺，处理效果不理想，难以稳定达标且运行成本过高导致反复技改投资。

催化氧化法是对化学氧化法的改进与强化，根据所采取的不同改进措施，发展出湿式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化法。湿式催化氧化法是利用对系统加压加温，可利用已有的工业催化剂，使反应迅速完成。而其对设备与配套设施要求高，需要高温、高压；催化剂损耗很大，易发生中毒、致污等现象而失活。光催化氧化法是反应过程中辅以紫外光照，使氧化剂H₂O₂、O₃吸收光能迅速分解形成·OH自由基，攻击水中有机物基团，使之分解。工艺需要紫外线发生装置，需拆换，反应选择性差，废水有机物的光解常受其他竞争反应的干扰，可能产生更毒的物质。均相催化氧化法是向反应体系中投加可溶性的酸、金属盐等物质，通过引发O₃、H₂O₂的自由基型反应并不断再生而对水中有机物氧化反应起催化作用。但均相催化氧化法采用的催化剂无法回收，药剂费用偏高，处理过程中向水质带进其它杂质。

多相催化氧化法是一种新型的深度处理技术，其主要向反应体系中装入固体催化剂，对有机物氧化分解的催化作用在催化剂表面进行，目前其存在着处理效率不稳定，催化剂与废水性质是否匹配对处理效率影响很大。因此，如何根据目前多相催化氧化法存在的问题进行改进，并寻求一种高效广谱的多相催化氧化技术成为难点。常规催化氧化工艺仅将废水中的部分污染物分解成为小分子有机物，而这些小分子有机物(醇、醛、羧酸等)难以完全分解，一些复杂有机物，如苯类、芳香烃类衍生物也很难降解。

在本发明之前，针对这类“三抗”废水实施深度处理，仍然存在着两大主要问题，一是难以稳定达到日趋严格的排放标准；二是处理成本居高不下。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述缺陷，研制一种酶预催化-磁声催化氧化深度水处理方法。

本发明技术方案是：

一种酶预催化-磁声催化氧化深度水处理方法，其主要技术特征在于步骤如下：

(1)将经物化+生化二级处理后的废水泵提升进入酶预催化反应器，在进酶预催化反应器之前的管道上添加SKL-复合酶，通过水力搅拌混合均匀后进入酶预催化反应器进行生物酶催化反应，SKL-复合酶添加量依据废水浓度变化；

(2)酶预催化反应器出水自流进入磁声催化反应器，磁声催化反应器由磁化装置、超声装置和SKL-复合催化材料组成，SKL-复合催化材料装填密度5kg/m³，废水在磁声催化反应器中进行多电位差多金属化学催化反应，降低下一步催化氧化反应的处理负荷；