[发明专利]一种用光催化氧化有机废水生产有机碳肥的方法

说明书

本发明公开了一种用光催化氧化有机废水生产有机碳肥的方法，涉及到有机废水处理和废物利用的方法。包括如下步骤：(1)准备光催化氧化反应容器。(2)粗过滤有机废水后泵入所述光催化氧化反应容器中。(3)加入光催化剂、双氧水：加入光催化剂TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄，泵入双氧水，开启搅拌器将其混合均匀，该操作过程避光。(4)光催化‑氧化降解反应：打开顶盖使太阳光直射入反应器内或打开紫外灯照射。(5)回收催化剂、蒸发浓缩制成含碳量为50～500g/L的液体有机碳肥。本发明生产的有机碳肥可以用于农作物浇灌、喷施，也可作为肥料母液，配制成各种肥料施用。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及到一种光催化氧化将有机废水变成有机碳肥的方法。

背景技术

近年来，在经济迅猛发展的同时工农业废水和生活污水的排放量也变得越来越巨大。这些废水的大量排放导致河流、湖泊等水体的有机物含量急剧增加，部分水体富营养化严重，由于废水中还含有对动植物体有害的化学物质和放射性物质，严重威胁人体的健康，因此废水的安全处理迫在眉睫。

双氧水作为一种强氧化剂，对有机废水的处理有一定的效果。光催化双氧水氧化技术可以产生具有极强氧化能力的羟基自由基(·OH)，羟基自由基与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO₂、H₂O或矿物盐，无二次污染。而在光催化剂中，以TiO₂系列最为常见。TiO₂具有化学性质稳定、催化活性高、催化简单有机物彻底、不引起二次污染等优点，在污水处理、空气净化等领域被广泛研究。它利用半导体氧化物材料在光照时表面能受激活化的特性，利用光能可有效地氧化分解有机物、还原重金属离子、杀灭细菌和消除异味，无二次污染，不仅经济，而且自身无毒、无害及无腐蚀性，还可反复使用，并可望用太阳光为反应光源等特点而被广泛地应用到光催化降解有机污染物，是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术。关于催化剂纯TiO₂和TiO₂/Fe₃O₄的催化能力均较弱，对光的吸收范围较窄，光能利用率低，同时催化剂的回收也存在很大的困难。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种用光催化氧化有机废水生产有机碳肥的方法。该方法能将大量的有机废水变成一种能直接被作物吸收的有机碳肥料，工艺简单，效率高，充分利用太阳能，是一种环境友好型技术方法。

本发明提供了一种用光催化氧化有机废水生产有机碳肥的方法，包括如下步骤：

(1)准备光催化氧化反应容器：所述光催化氧化反应容器设有搅拌器和遥控定时紫外灯，底部设有带滤膜的出水口和催化剂排出口，顶部设有可卸载的塑料盖，上端设有废液入水口和取样口；

(2)粗过滤有机废水：将有机废水进行粗过滤，除去固体废渣后通过废液入水口泵入所述光催化氧化反应容器中。

(3)加入光催化剂、双氧水：在所述光催化氧化反应容器中加入光催化剂TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄，根据设计好的注入有机废水的体积来确定加入催化剂的量，保证其在反应过程中的浓度在0.2-4g/L，从反应器的入水口泵入双氧水，开启搅拌器将有机废水、双氧水与催化剂混合均匀，搅拌使溶液混合均匀，该操作过程避光。

(4)光催化-氧化降解反应：打开所述光催化氧化反应容器的顶盖使太阳光直射入反应器内或打开所述光催化氧化反应容器中的紫外灯照射，进行光催化-氧化降解有机废水反应。

(5)回收催化剂、蒸发浓缩：反应结束后关闭顶盖或者紫外灯，外加磁场将催化剂吸引到底部回收处理，上清液通过排水口排出，将剩余液体蒸发浓缩制成含碳量为50-500g/L的液体有机碳肥。