[发明专利]天然锰矿-微生物协同处理难降解微污染物的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种天然锰矿-微生物协同处理难降解微污染物的方法。

技术背景

随着社会和经济的发展，难降解微污染物的种类和污水的数量不断增加，难降解微污染物主要包括可持续污染物(POPs)、三卤甲烷的前体物(THMFP)、内分泌干扰物(EDCs)以及药品和个人护理用品(PPCPs)等。目前，应用较广泛的微污染处理技术主要有活性炭吸附、生物活性炭、生物预处理技术、膜技术、臭氧氧化、光催化氧化、H₂O₂高级氧化技术等。

其中，活性炭吸附法只能去除部分微污染物，去除水中三卤甲烷前体物的效果不稳定。生物活性炭法在活性炭法的基础上提高了出水水质，延长了活性炭的再生周期，但是应用生物活性炭的前提条件是应避免预氯化处理，否则微生物就不能在活性炭上生长，因而失去生物活性炭的生物氧化作用。臭氧氧化法具有很强的氧化能力，它可以通过破坏有机污染物的分子结构以达到改变污染物性质的目的，但是当单独采用臭氧氧化法后水再经氯化，会导致三卤甲烷的含量比氧化前还高，所以当臭氧与其他工艺相结合，比如臭氧-活性炭可以降低三卤甲烷前体物。光催化氧化法具有强氧化性、对处理对象无选择性，在饮用水深度处理效果中具有难以超越等优点，但较传统工艺，其处理费用高，设备复杂。

天然锰矿不仅具有储量丰富，价格低廉的特点，而且无二次污染，具有较好的环境属性（如表面吸附、氧化还原以及离子交换等），既可用于降解废水中的无机和有机污染物，还能去除水中的有毒重金属离子，因此天然锰矿被广泛的应用于废水处理技术领域。

关于天然锰矿在废水处理技术领域的研究主要集中在利用锰矿的吸附氧化性能来处理废水中的污染物质，如：不同染料化合物在天然锰矿界面的脱色特性、天然锰钾矿处理印染废水实验研究、天然锰矿吸附水中的重金属离子的研究、天然锰钾矿氧化降解水体中苯酚机理研究等，在这些研究中天然锰矿被当作吸附氧化剂使用，表现出了良好的吸附氧化性能。

申请号为03100824.0的中国发明专利申请公开说明书公开了“一种印染废水的脱色方法”，该方法使用160-200目的天然锰钾矿对浓度为20mg/L且PH＜4的模拟印染废水在光照条件下进行处理，反应进行5小时后，印染废水的脱色率达到80-100%。该方法对印染废水中的COD去除率相对较低。

申请号为CN200910085043.3的中国发明专利申请公开说明书公开了“一种氨氮废水的处理方法”，该方法以0~2mm的天然锰矿作为吸附剂，与已调节氨氮废水PH 为2-12的氨氮废水进行吸附反应除去废水中氨氮，该方法工艺简单，易于再生，性能稳定。

但是单纯的天然锰矿、锰钾矿等对难降解有机废水中污染物的去除只能达到吸附或是转化，而不能彻底的降解废水中的污染物，且对废水中的COD去除率相对较低。近年来，为了提高天然锰矿对废水中的污染物质的吸附氧化作用，提高废水中COD的去除率，经过研究，出现了改性天然锰矿处理染料废水、水合肼法改性天然锰矿对苯酚处理、天然锰矿-次氯酸钠光催化氧化处理染料废水、天然锰矿掺杂PbO₂电极电催化氧化等处理硝基苯酚、天然锰矿催化臭氧氧化降解水中4-氯酚的研究等处理废水的方法，这些方法进一步扩大了天然锰矿的应用范围，提高了反应速率，进一步提高了天然锰矿的吸附氧化能力，但是也普遍存在着一定的缺陷，如工艺、工序复杂，处理成本相对偏高等。

因此，为了能更好的解决难降解有机废水污染环境的问题，就需要一种高效、节能、环保、经济、安全的处理方法。

通过科技查新，目前国内外关于天然锰矿对难降解微污染物的降解研究大都是人工合成产物或单独的锰钾矿吸附氧化，而利用天然锰矿与微生物协同处理难降解微污染物的研究、专利及实际工程应用未见报道。

发明内容

本发明的目的是，针对现有的难降解微污染物处理方法存在的问题而提出的一种新的利用天然锰矿与微生物协同处理难降解微污染物的污水或饮用水深度处理的方法。该方法具有工艺简单、成本低、应用范围广、无二次污染等优点。