[发明专利]一种光电催化氧化处理有机废水的方法

说明书

一.技术领域

本发明涉及有机废水处理技术领域，具体是指一种铁碳微电解与光催化氧化一体化处理有机废水的新方法，处理后的废水能够达标排放或循环使用。

二.背景技术

随着工业的发展，越来越多的精细化工产品不断问世，在这些产品中，许多物质不但会严重污染环境，而且很能被生物降解，如对甲苯氨、氯酚、多氯联苯、硝基苯等有机物。目前国内这类有机废水的处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、混凝法等。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。光化学法、臭氧氧化法、菲啉（Fenton）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，且消耗大理的化学试剂，处理效率低，运行成本高。生物炭法只适用于微污染废水的处理，且活性炭再生困难。混凝法的最大缺点是产生混凝剂与污染物的二次污染沉淀。

三.发明内容

针对上述问题，本发明提供一种光电催化氧化处理有机废水的方法，使得处理后的废水能够达标排放或循环使用。

本发明原理及工艺具体包括：

（1）铁碳微电解与光催化氧化基本原理如下：

①铁碳微电解在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：

阳极(Fe)：Fe-2e→Fe2+

阴极(C)：2H++2e→2[H]→H2

②光催化反应时，半导体的价带电子发生带间跃迁，即从价带跃迁到导带，从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子，而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。

③在同一体系中，反应产生的Fe2+、原子H、超氧负离子和氢氧自由基，它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环，且能将有机物氧化至最终产物CO2和H2O，甚至对一些无机物也能彻底分解。

（2）为实现上述目的，本发明的方法具体如下：

本发明对有机废水光电催化氧化处理方法的技术方案包括废水的预处理、光电催化氧化处理和后处理，其特征在于所述的光电催化氧化处理是以废旧铁炭为原料或其它物质组成铁炭微电解体系，由紫外光或其它特殊光源照射，以改性TiO2或其它氧化物硫化物半导体作光催化剂，同时底部通入空气或其它氧化性气体进行曝气，使废水发生光电催化氧化反应，将有机物氧化成CO2和H2O，实现废水的达标排放或循环使用。

本发明所指的光电催化氧化处理方法中的预处理指将隔油后的废水汇集到pH调节池，向该池中加石灰调节pH到3~6，自然沉降后将上清液由泵输送到光电催化氧化处理系统中。后处理是指对光电催化氧化处理后出水的处理，在出水池中加漂白粉脱色后达标排放或循环使用，部分不达标出水回流光电催化氧化处理系统继续反应。

本发明效果如下：

①本发明中的铁炭微电解原料均为废旧铁炭，实现了废旧资料的二次利用。

②本发明在铁炭微电解体系成功应用光催化技术，不仅改变了废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环，而且能将有机物氧化至最终产物CO2和H2O，甚至对一些无机物也能彻底分解。

③本发明能治理多种有机废水，特别适用于难降解有机废水的无害化处理，且无二次污染。

四.附图说明

图1是本发明一种光电催化氧化处理有机废水的方法的流程示意图。

五.具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

本发明的实施步骤如下：

1、预处理，将隔油后的有机废水汇集到pH调节池，向该池中加石灰调节pH到3~6，自然沉降后将上清液由泵输送到光电催化氧化处理系统中。

2、光电催化氧化处理，微电解体系由废旧铁炭为原料，其中铁与炭重量比为1～5：1，有机废水与铁炭的比例为10～50：1，同时根据损耗量投加铁屑以保证其正常运行；光催化剂采用纳米TiO2光触媒滤网，光源采用365nm波长的紫外灯，曝气流量按处理废水量调节，反应时间2～10小时。

3、后处理，在出水池中加漂白粉脱色后达标排放或循环使用，部分不达标出水回流光电催化氧化处理系统继续反应。

其中实施例处理效果如表1：

表1