[发明专利]基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺及系统

说明书

本发明提供一种基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺及系统，所述渗滤废液处理工艺包括废液处理工艺和滤材活化工艺，废液处理工艺通过射流器对渗滤废液进行氧气调节和/或酸度调节，通过菌丝纤维碳化钛复合材料对渗滤废液进行催化吸附处理；所述滤材活化工艺通过淋洗液装置对菌丝纤维碳化钛复合材料定期进行活化处理，菌丝纤维碳化钛复合材吸附的重金属随淋洗液转移回收。本发明利用酸性有氧条件下菌丝纤维碳化钛复合材料产生的羟基自由基实现渗滤废液中重金属络合物的破坏，降低其毒性便于资源化回收利用，本系统可并联或串联的方式直接连接于废液管道间进行使用，具有较佳经济效益和应用前景。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺及系统。

背景技术

工业生产过程产生的大量含重金属废水严重污染环境，是国内外研究的热点。含重金属配合物及含氧酸根废水由于具有形态复杂多变、稳定等特征，且大多以配合物或阴离子存在，仍然是水污染治理的重点与难题。例如废水中的铍及其络合物去除处理，铍(Be)是兼具优良性能和高毒性的碱土金属元素，地壳矿物相中铍含量很低(2.8-5.0ug/g)，且以绿柱石，方铅矿等安全稳定的形态存在。但铍开采、冶炼和加工过程中不可避免的产生排放大量高浓度的含铍离子和铍氨络合物的废水，是饮用水和地下水铍污染的主要来源。国际癌症研究机构(IARC)在1993年将铍列为第一类致癌物，极低的铍浓度(4μg/L)就会导致急性化学性肺炎、慢性铍病，甚至癌症。此外，铍氨络合物的生物毒性成指数性增加。中国生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)中铍的限值为2μg/L，是砷的25倍，铜的500倍。目前对铍及其络合物废水的研究尚停留在中和、吹脱、污泥吸附等相对传统的工艺，存在破络不彻底、去除效率低等问题，亟需开发一种高效的方法去除水中的铍及其络合物。

我国重金属废水治理技术相对落后，大部分企业均使用传统的方法对重金属废水进行治理。随着工艺技术的发展，重金属废水趋向复杂化，传统的方法也逐步暴露出对重金属同时去除难、增加废水的电导率、有机重金属配合物破坏难等显著的问题。

因此，亟需开发一种新型催化破络合处理重金属络合渗滤液或废水工艺及系统取代现有落后处理工艺，具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺及系统，本发明利用酸性有氧条件下菌丝纤维碳化钛复合材料产生的羟基自由基实现渗滤废液中重金属络合物的破坏，降低其毒性便于资源化回收利用；本发明适应性强，能够根据水质特点进行氧气和酸度调节，针对高浓度重金属络合废水时开启射流器，提高溶解氧降低废水的pH值，达到最佳的破络合效果，针对单一重金属废液时仅通过吸附可实现重金属与表面基团的共价配位实现拦截，操作简单，能耗低，具有具有较佳经济效益和应用前景。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺，包括废液处理工艺，具体步骤为：重金属络合渗滤液或废水通过菌丝纤维碳化钛复合材料进行催化吸附处理后排出；

所述菌丝纤维碳化钛复合材料包括MXene纳米片、纳米零价铁和作为骨架的菌丝纳米纤维；所述MXene纳米片和菌丝纳米纤维负载纳米零价铁，所述纳米零价铁嫁接于MXene纳米片层间和菌丝纳米纤维表面；所述菌丝纳米纤维包裹所述负载有纳米零价铁的MXene纳米片；所述菌丝纳米纤维之间相互缠绕链接成网状插层结构。

进一步，优选的，所述重金属络合渗滤液或废水在通过菌丝纤维碳化钛复合材料进行催化吸附处理之前还进行水质调节处理，所述水质调节处理为根据所述重金属络合渗滤液或废水的水质情况及所述菌丝纤维碳化钛复合材料所需催化吸附反应条件对所述重金属络合渗滤液或废水进行氧气调节和/或酸度调节。

进一步，优选的，所述基于菌丝纤维碳化钛复合材料的渗滤废液处理工艺还包括滤材活化工艺，具体步骤为：对所述菌丝纤维碳化钛复合材料定期喷淋淋洗液进行活化处理，所述菌丝纤维碳化钛复合材吸附的重金属随淋洗液转移回收。