[发明专利]一种光酶协同催化处理含挥发性羰基有机废水的装置及处理方法

说明书

本发明公开了一种光酶协同催化处理含挥发性羰基有机废水的装置及处理方法，属于难降解有机废水处理技术领域，有机废水中的难降解挥发性羰基化合物在可见光和交联酶聚集体的共同催化作用下完成脱羰基反应，其中交联酶聚集体具体为包覆有UPO、HPO和FAP生物酶的磁性纳米粒子。经本发明处理后，废水羰基有机物被去除、COD和UV254指标降低、BOD5/COD值提高，废水的生物毒性明显减弱，废水的可生化性和环境友好性大大提升。本发明经济环保，易于实施，可连续处理挥发性羰基有机废水且交联酶聚集体可重复利用，净化效率高，具有广泛的应用前景和市场推广价值。

技术领域

本发明属于难降解有机废水处理技术领域，具体涉及一种光酶协同催化处理含挥发性羰基有机废水的装置及处理方法。

背景技术

随着经济的高速发展、城镇化和工业化进程的不断推进，各类工业领域(如造纸、食品加工、城市污泥和油漆行业等)生成的挥发性羰基有机物(羧酸、醛类和酰胺类化合物)不断增加，使得水污染现象日益严重。加剧了水资源短缺的矛盾，解决水资源短缺及水污染问题成为迫在眉睫却又任重道远的任务。近年来，环境治理被十分重视，这使很多企业对自身用水的处理也相当重视，迫切需要提供相应的污水处理技术与设备，来满足节能减排，污水治理和绿色可持续发展的需求。

目前，国内外处理挥发性羰基有机废水的方法主要有金属催化氧化、生物处理、电化学法、物理吸附、湿式氧化等。以上处理方法均存在处理成本高、操作复杂和处理效果不理想等不足。生物法因其投资少、反应条件温和、运行费用低、性能可靠、易于管理等特点吸引了众多研究者的兴趣，然而传统的生物处理技术面临着处理能力低和反应时间长等缺陷，需要引入其他手段增强该类技术对特定污染物的降解能力，从而改善整个污水处理体系的处理效果。

为彻底解决有机废水中的挥发性羰基有机物的污染问题，寻找一种高效环保且经济性的废水治理方法和工艺迫在眉睫。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光酶协同催化处理含挥发性羰基有机废水的装置及处理方法，该装置结构设计合理，易操作，催化剂可以循环使用，节能降耗，在保证净水达标的同时可实现连续性有机污水的处理。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种光酶协同催化处理含挥发性羰基有机废水的装置，包括反应塔，在反应塔上开设有废水入口A、酶入口B及洁净水排出口C，在反应塔外部一侧设有污染物监测与流量实时控制单元，另一侧设有酶分离回收单元，在反应塔内由上至下依次设有预处理单元及光酶催化单元；

所述预处理单元，用于去除待处理有机废水中的颗粒物，获得预处理废水；

所述污染物监测与流量实时控制单元，用于监测预处理废水中的污染物浓度，并调控待处理的有机废水与交联酶聚集体的反应量；

所述酶分离回收单元，用于收集处理后的水及回收交联酶聚集体；

所述光酶催化单元，包括：均流板、搅拌装置和可见光灯管，预处理废水与交联酶聚集体在均流板处完成预混合，可见光灯管以搅拌装置为中心轴向间隔布置在反应塔内壁上。

优选地，光酶催化单元还包括设置在反应塔外壁的加热套，以及用于调节加热套温度的温控表。

优选地，所述预处理单元，包括由上至下依次设置在反应塔内的有机格栅和改性纤维板，通过有机格栅能够去除待处理有机废水中粒径大于8μm的颗粒悬浮物，改性纤维板能够去除待处理有机废水中粒径大于0.1μm的颗粒悬浮物。

优选地，所述污染物监测与流量实时控制单元，包括：总控模块、在线气相色谱、设置在废水入口A处的第一输送泵和第一流量计，以及设置在酶入口B处的第二输送泵和第二流量计；