[发明专利]一种具有光催化和混凝复合性能的污水净化剂及其应用

说明书

本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种具有光催化和混凝复合性能的污水净化剂及其应用。通过钛酸丁酯水解制备二氧化钛粉体，再将其与三氧化二铁复合，最后将纳米Fe₂O₃‑TiO₂复合材料与聚硅酸溶液、氯化铝和氯化铁共同螯合制备得到改性二氧化钛螯合聚硅酸铝铁的污水净化剂。本发明制备得到的污水净化剂具有混凝性能又具有高效光催化氧化性能，能够光催化降解高浓度的有机物、氨氮废水以及重金属类污水，具有很好的现实应用前景。

技术领域

本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种具有光催化降解和混凝复合性能的污水净化剂及其应用。

背景技术

20世纪以来，经济的迅速发展和工业化大生产带来了巨大的负面效应—地球生态的日益恶化。目前各国政府已经意识到了环境问题的严重性，把环境净化与能源开发等一系列问题提升到关系国家生存与发展的高度来对待，因而这方面的研究与技术开发备受世人的关注。

在工业生产中，食品工业废水的污染值得关注，典型的如蜜饯类食品加工废水污染。这些食品在生产工艺过程中，尤其是腌渍过程，会产生大量的高浓度的有机废水和高浓度的盐卤。这些污水中含有大量的糖类、果胶、果渣、有机酸、矿物盐等污染物，COD_Cr高达5000mg/L以上，还有高浓度的食盐，浓度高达20g/100mL，属高浓度含盐有机废水，如不加以处理，直接排放将会对周边水体造成严重污染，恶化环境，危害人体健康。又如烤鳗加工废水，其废水中主要含大量有机物，如蛋白质、脂肪、微生物菌体等，以及氨氮、总磷的浓度较高，直接排入水体后，由于其可生化性较好且有机负荷高，会对水体生态环境造成严重富营养化。目前，对于蜜饯类废水以及烤鳗生产废水，通常都是采用生物法进行处理，但是单纯的生物工艺处理后的废水达不到排放标准，通过生物法需要与其它方法组合工艺处理这类食品加工废水。

而在城市生活中，垃圾渗滤液和河道污水的污染尤其严重，传统采用的河道污水处理技术一般治理时间长，投入成本高，已不能满足现代生活的需要，而一些效果较好的污水处理方法，又需要大型设备、巨额资金，中小企业一般难以承担。而垃圾渗滤液是在卫生填埋过程中形成的一种难以直接降解的有机废水，具有色度大、有机物浓度高且种类复杂、氨氮和重金属的含量都较高等特性。现在通行的垃圾渗滤液处理技术中较为成熟的是MBR，由《2009 国家先进污染防治示范技术名录》可知。但是经厌氧+硝化反硝化后的MBR 出水COD 仍在400mg/L～800mg/L 之间，远高于直接排放标准。因为这一部分COD 已基本不具备可直接生化的条件，所以现在的深度处理技术只有继续加NF 和RO。但是这些物理处理方法存在许多无法逾越的技术障碍如：膜的污染问题，膜的寿命缩短问题，分离浓液的处置问题，处理效率问题，能耗问题等等。

另外，在畜牧业生产中，因采用冲水方式清洗场地，每天都有大量污水排出，这些污水中有大量的有机质、消毒剂、病原菌微生物和寄生虫卵等，影响了水生生物的生存并导致严重的水体富营养化。养殖废水中还有较高浓度土霉素、磺胺嘧啶，有研究表明，长期较高浓度的抗生素药物排放可能导致养殖场周围水体、土壤等环境受体中此类药物的残留累积，从而对生态环境与人类健康带来潜在危害，目前的净化剂或者沉淀药剂对抗生素的去除并没有深入研究，特别是分解此类物质存在一定的难度。