[发明专利]一种处理含四溴双酚A废水的方法

说明书

本发明公开了一种处理含四溴双酚A废水的方法，包括三维电和微生物的还原和氧化；四溴双酚A废水引入三维电化学结合生物处理装置，针对四溴双酚A进行还原脱溴，降低四溴双酚A生物毒性，提高污水B/C，然后进一步矿化降解的步骤。三维电生物在电场能和微生物的协同作用下，实现厌氧条件下还原脱溴和好氧条件下的降解矿化。本发明提出的含四溴双酚A废水的处理方法，具有处理效果好、运行稳定、占地面积小、自动化程度高，操作方便等优点。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域四溴双酚A的处理方法，更具体的是涉及一种针对低浓度内分泌干扰物(四溴双酚A)的三维电化学结合生物技术处理的方法。

背景技术

随着人们安全意识的提高，对于室内外材料防火的要求也愈发严格，阻燃剂被大量应用于各种产品的生产与制造。目前最常用的溴化阻燃剂主要是六溴环十二烷、四溴双酚A和多溴联苯醚，其中四溴双酚A因其阻燃效果好，生产工艺简单而被大量使用，全球年产量达12万吨，占溴化阻燃剂全球市场的60％。四溴双酚A主要是通过与聚合物形成共价键，提高了材料的抗燃性；此外，四溴双酚A还可以直接以分子的形式作为高抗冲击聚苯乙烯树脂等材料的添加型阻燃剂起到延迟或防止燃烧的作用。在四溴双酚A燃烧过程中容易释放溴化氢，它可以减缓或者中断燃烧，因此，含有阻燃剂材料的燃烧是四溴双酚A排放及其降解产物的主要来源；添加型四溴双酚A不与材料发生共价结合，所以具有可能从产品表面分离或浸出到环境介质中的特性，目前已有不少报道发现土壤、大气、水环境和沉积物以及生物体等环境介质中检测到四溴双酚A的存在。近年来四溴双酚A的毒性和生物累积性，特别是内分泌干扰效应，引起人们的广泛关注。

现阶段，针对四溴双酚A的降解技术主要有物理吸附，光降解，高级氧化以及微生物降解。但大部分只是处于早期研究阶段，并且因这些方法存在诸多缺点无法高效低成本地降解四溴双酚A。

发明内容

本发明针对生物毒性巨大，浓度较低，难以在普通的生物处理工艺中被去除的含四溴双酚A的废水提供一种结构紧凑、占地面积小、成本低，处理效率高的处理方法。

电化学降解技术因其高效稳定而受到关注；与生物处理技术结合的生物电化学系统综合了两者优势使得四溴双酚A降解得更为彻底。本发明针对水中四溴双酚A的去除在电化学系统的基础上将负载微生物的颗粒活性炭作为粒子电极，构建三维电化学生物膜反应器，通过顺序还原—氧化步骤将其彻底降解为无污染的CO₂和H₂O。

本发明技术方案如下：

一种处理含四溴双酚A废水的方法，包括以下步骤：

步骤1：阴极区厌氧还原脱溴

含有四溴双酚A的废水先经由蠕动泵进入底部阴极区，在阴极区被电化学还原和厌氧微生物还原脱溴，生成脱溴中间产物；

步骤2：阳极区好氧矿化

经阴极区还原处理后，脱溴中间产物经连续流水位向上进入阳极区，脱溴中间产物在此单元中进行电化学氧化降解和三维电生物好氧矿化降解作用。

优选的，上述方法中，步骤1所述四溴双酚A在废水中的浓度范围在10-20mg/L；处理废水的运行方法为连续升流式运行。

优选的，上述方法中，处理过程中使用三维电化学结合生物一体化装置，包括一体成型的上半区和下半区，上半区和下半区共同围成桶形结构；

上半区为三维电生物阳极区，包括位于顶部的阳极电极(6)和位于侧壁上的阳极区取样口(8)，顶部还开设出水口(11)；阳极电极(6)连接电池(1)的正极；

下半区为三维生物电阴极区，包括位于底部的阴极电极(5)和位于侧壁上的阴极取样口(9)，底部还开设有进水口(10)；阴极电极(5)连接电池(1)的负极；

三维电化学结合生物一体化装置内装填粒子电极(7)；