[发明专利]一种有机废水的光催化处理方法及其装置

说明书

本发明涉及对有机废水的降解处理工艺及其处理装置。

合成化学等行业产生的有机废水中，含多环芳烃类(PAH)化合物、杂环类化合物、有机氰化物、合成洗涤剂、多氯联苯、合成农药、合成染料等难降解且有毒害的有机废物，这类物质结构稳定，直接排放危害极大。目前，对难降解有机废水的治理技术主要有吸附法、膜分离法、萃取法、光化学法、臭氧氧化法、菲啉(Fenton)试剂法、生物炭法等。吸附法、膜分离法、萃取法等的目的在于分离出难降解的有机物质，这会带来二次污染。UV/H₂O₂与UV/O₃等光化学法、臭氧氧化法、菲啉试剂法等对多氯联苯等结构十分稳定的物质难以有效破坏其结构，处理效率也不高，且消耗大量的H₂O₂等化学试剂，运行成本高。如WO93/11073公开的UV/H₂O₂工艺处理受污染的地下水与废水，所用H₂O₂浓度远远超过有机物浓度，这对高浓度有机废水的处理是不可行的，处理后出水中的H₂O₂需用Na₂SO₃中和，运行成本高。生物炭法只适合于微污染废水的处理，且活性炭的再生困难。近年来发展起来的湿式催化氧化技术通过高温高压将有机物氧化分解，效果较好，但该技术对设备要求高，运行成本也高，从而限制了其应用。CN1040773A与CN1050532A公开了一种用光催化处理含酚废水或酚醛废水的技术，由于所用催化剂为悬浆态，回收不便，处理水量小，难以工业化。CN2232035Y与CN2280090Y所公开的光催化净水处理器，其单纯的光催化反应只能对微污染水(自来水)进行处理，而且采用玻璃纤维作为载体固定光催化剂TiO作光催化剂膜，容易挡光，光催化剂固定不牢固，光催化处理能力较弱，对处理高浓度、成分复杂的有机废水无能为力。

本发明的目的在于提出一种适合于对较高浓度、成分复杂、生物难降解的有机废水的光催化处理方法，提高对有机物的降解去除率，在提高对废水处理量的同时降低运行成本；本发明的进一步目的是提供一种适于工业运行的光催化处理反应器装置。

本发明对有机废水光催化处理方法的技术方案包括对废水进行前处理、光催化处理和后处理，其特征在于所述的光催化处理是由紫外光照射，以TiO₂或改性TiO₂作光催化剂，以活性炭纤维网作光催化剂的载体，同时加入H₂O₂、O₃和二价铁盐作辅助氧化剂，使废水发生光催化氧化反应，所述的H₂O₂的加入量调节到使其浓度为废水中COD浓度的10％～50％；所述的O₃的加入量为每升废水5～100mg；所述的二价铁盐的加入量为每升废水0.001～0.01mol。

上述光催化处理可以多级进行，即使有机废水经前级光催化处理后，再进一步流经后级光催化处理，以提高处理效果。