[发明专利]一种光催化和微生物同步降解可吸附有机卤化物中2,4,6-三氯苯酚的方法

说明书

本发明公开了一种光催化和微生物同步降解可吸附有机卤化物中2,4,6‑三氯苯酚的方法，该方法包括如下步骤：(1)将浓度为10～50mg/L的2,4,6‑TCP污染物置于反应器中；(2)制备TiO₂/海绵复合材料；(3)将步骤(2)制得的TiO₂/海绵复合材料投到活性污泥中进行驯化挂膜即得到光催化耦合微生物体系；(4)将步骤(3)制得的光催化耦合微生物体系置于步骤(1)的反应器中，调解溶液pH至3～9，在反应器底部曝气，先进行2h的暗反应以达到体系的吸附平衡后，再施加可见光辐照降解，直至反应结束。本发明将TiO₂复载于聚氨酯海绵上，可以克服TiO₂回收困难的缺点，而且本发明结合了高级氧化技术和生物处理技术，提高了污染物的降解效率，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及废水治理技术领域，具体是一种光催化和微生物同步降解可吸附有机卤化物中2,4,6-三氯苯酚的方法。

背景技术

造纸企业传统的漂白方法是用含氯化学品进行漂白，这一过程中产生了大量可吸附有机氯化物(Absorbable Organic Halogens,AOX)，AOX属于POPs,在自然环境下难以降解，对生态环境构成极大危害。而2,4,6-TCP是典型的AOX类物质，其是制浆造纸漂白过程中的副产物，具有毒性、致癌性、结构稳定性和环境持久性，对人体健康有严重危害。为了消除其潜在环境风险，国内外学者针对水体中2,4,6-TCP的治理技术和降解机理进行了广泛研究。

吸附技术可以快速降低水中2,4,6-TCP的含量。农作物外壳、松皮粉和千屈菜等作为原料制备的活性炭均有很好的2,4,6-TCP吸附性能。吸附法具有操作方便且高效的优点，但是因为吸附剂价格高，难再生，导致吸附法的运行费用较高，难以大规模运用在2,4,6-TCP废水的处理中。生物降解方法具有运行成本低和完全矿化等巨大优势，但单独采用生物处理技术不能在较大程度上去除废水中氯酚化合物，尤其是2,4,6-TCP。高级氧化技术对污染物的去除具有效率高、稳定性好的优点，但也存在着有机物矿化不彻底、建设运行维护成本较高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光催化和微生物同步降解可吸附有机卤化物中2,4,6-三氯苯酚的方法，该方法能够提高污染物的降解效率，而且操作简单。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种光催化和微生物同步降解可吸附有机卤化物中2,4,6-三氯苯酚的方法，包括如下操作步骤：

1)将浓度为10～50mg/L的2,4,6-TCP污染物置于反应器中；

2)制备TiO₂/海绵复合材料：称取1g TiO₂粉末置于反应器中，量取10mL浓度为0.3g/L的丁二酸二辛酯磺酸钠DSSC溶液加入其中，进行10min磁力搅拌形成溶液A；称取0.3g羟丙基甲基纤维素HPMC粉末置于反应器中，量取20mL浓度为0.3g/L的丁二酸二辛酯磺酸钠DSSC溶液加入其中，进行10min机械搅拌形成溶液B；将溶液A和溶液B混合，进行机械搅拌10min形成TiO₂浆料；将去除污垢的30颗边长为10.0±1mm的正方体聚氨酯海绵材料投入到TiO₂浆料中，进行20min机械搅拌；将复载后的海绵材料移出并放置在70℃的烘箱中加热8-9h后制得TiO₂/海绵复合材料；

3)将步骤(2)制得的TiO₂/海绵复合材料投到活性污泥中进行驯化挂膜即得到光催化耦合微生物体系；

4)将步骤(3)制得的光催化耦合微生物体系置于步骤(1)的反应器中，调节溶液pH至3～9，在反应器底部曝气，先进行2h的暗反应以达到体系的吸附平衡后，再施加可见光辐照降解，直至反应结束。