一種紫外—可見光多級光催化處理油漆廢水的工藝制造技術

本發明專利技術利用紫外—可見光結合光催化材料對油漆廢水進行多級光催化處理，該發明專利技術工藝簡單，處理成本低，效率高，易操作。處理后的殘渣回收或用做燃料，出水循環利用或排放。實現了油漆廢水的無害化處理，適用于油漆廢水的處理。

【技術實現步驟摘要】
一種紫外—可見光多級光催化處理油漆廢水的工藝
本專利技術涉及污水處理領域，特別涉及一種可見—紫外光多級光催化處理油漆廢水的工藝。
技術介紹
近年來，隨著我國涂料工業的快速發展，涂料生產及使用過程中產生了大量的油漆類廢水，該廢水所含污染物種類多，狀態各異，CODCr高達100000-400000毫克/升，NH3-N含量高達800-2500毫克/升，同時還含有大量作為增稠劑和分散劑的各種高分子有機化合物，由于涂料行業生產規模小、品種多，通常是間歇、批量生產。其廢水具有以下幾個特點：一、間歇排放，水質和水量波動比較大；二、各生產工序產生的廢水差異很大；三、廢水水量少，但污染物成分復雜；四、廢水中含多種有毒的、難以生化降解的高分子有機化合物，而且濃度較高；五、廢水中固體物含量很高。因此，如果不能妥善處理此類廢水，將會對環境造成嚴重的污染。目前，油漆化工廢水的處理技術尚不多見，報道較多的是采用氣浮、絮凝以及吸附和利用好氧生物分解其中有機物等工藝進行處理，且僅限于處理含油量較低、COD低于10000毫克/升的油漆化工廢水。對于含油量高，COD高于200000毫克/升的油漆廢水，唯一能夠查到的一篇是發表在1991年第5期化工環保上的文章—用物化法處理油漆化工廢水。該文章所述處理方法為：經過一系列預處理后，使用射流溶氣裝置使廢水攜帶大量空氣與來自加藥裝置的破乳劑、絮凝劑、pH調節劑一起進入混合、分散、反應分離裝置。再通過曝氣、海綿吸附等工藝進行處理最終達標排放。該工藝步驟較多，運行周期長，對設備要求苛刻，處理成本高。涉及本項目的光催化處理廢水技術，與生態環保產業的發展趨勢吻合，是催化化學、光化學、半導體物理、材料科學、環境科學等多學科交叉的新一代先進環境污染治理技術。與傳統環保技術相比，光催化技術具有徹底降解污染物、無二次污染（綠色）、廣譜、長效和易于操作控制等顯著特征與優勢，被認為是一種理想的環境污染治理新技術，具有廣闊的應用前景。1997年FraIlksN等在光催化降解水中污染物方面做了開拓性的工作并提出將半導體微粒的懸浮體系應用于處理工業污水以來，光催化研究日益活躍。上世紀九十年代初美國環境保護局（EPA）就把光催化技術列為最具產業化前景的先進環保技術，我國2007年把光催化技術作為先進環保技術列入國家“當前優先發展的高技術產業化重點領域指南”。但是，光催化技術用于處理油漆生產過程中所產生污染物的相關文獻并不多見，能查到的一篇是2010年發表在環境工程學報第4卷第6期上的用光催化和生物技術聯用工藝處理油漆廢氣的研究，主要用光催化并結合生物技術處理油漆生產過程中所產生的有害廢氣，并不涉及油漆廢水的處理研究。目前為止，將光催化技術直接應用于處理高濃度油漆廢水的技術還未見報道。針對油漆廢水在處理過程中所面臨的問題，本專利技術提出一種紫外—可見光多級光催化處理油漆廢水的工藝。本專利技術主要工藝特點是利用廉價易得的模板合成出穩定性高、光催化活性高，高容量、高選擇的光催化劑。光催化劑在紫外光或可見光的作用下，會產生活潑的羥基自由基，活潑羥基自由基具有很強的氧化性，可以把許多難降解的有機物氧化分解為有機或者無機小分子，出水經好氧和深度處理進一步降解其中的有機物，最終實現水的排放或循環利用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高效、低投資、操作方便、對環境無二次污染的油漆廢水處理工藝。處理的水樣取自昆明市某制漆公司在生產過程中產生的油漆廢水，處理后的出水可以排放或循環利用，殘渣可以進行回收或送入煤爐中用作燃料，實現了油漆廢水的無害化處理。本專利技術涉及四項已申請專利：王家強，以硅鋁介孔分子篩為基體的可見光催化劑及其制備方法(已授權：ZL03117252.0），王家強等，水處理劑的制備及其應用方法，專利技術專利，（已授權：ZL200410021851.0），王家強，光催化真空氣液固三相高效分離工藝處理高鹽分高濃度有機廢水專利技術專利（申請號：201010039195.2）和以植物皮、膜為模板制備介孔二氧化鈦光催化劑的方法（已授權：ZL200710065939.6）。本專利技術相比其他油漆廢水的處理法，有如下優點：1、處理成本低、工藝流程少、操作簡單、無需過多復雜的處理工藝，便于實現規模化。2、經過處理后的油漆廢水同時實現了凈水和和回收殘渣的目的，出水排放或送入水池循環利用，殘渣進行回收或送入煤爐中用作燃料，實現了廢水的無害化處理。3、本專利技術工藝充分利用了可見光和紫外光的能量，提高了光能的利用效率，節能效果明顯。本專利技術的技術方案是將油漆廢水首先通過預處理池，通過簡單的物理分離實現較大顆粒和懸浮物與廢水的分離，同時調節油漆廢水的pH。再將廢水經過多級光催化處理，經過多級光催化將廢水中的大分子有機物打斷形成有機或者無機小分子，最后出水經好氧和深度處理不僅可以進一步降解有機物，而且對廢水起到很好的脫色和殺菌效果，最后實現凈水和回收殘渣的目的。附圖說明：圖1為工藝流程圖。現詳細說明本專利技術技術方案：第一步預處理將原廢水引入預處理池，通過池中格柵去除較大顆粒的懸浮物，防止設備發生堵塞。并調節油漆廢水的pH為6.0—9.0，使第二步的光催化劑在最適宜的pH范圍內。第二步可見—紫外光多級光催化處理1、光催化預處理向經過第一步預處理的油漆廢水中加入絮凝劑，絮凝劑與廢水的質量比為1：1000，待絮凝完全后將廢水引入一級光催化反應設備，涂層上的光催化劑在可見光的作用下發生初步的光催化反應，出水引入二級光催化設備。2、二級加光催化劑進行處理向經過一級光催化處理的廢水中加入與廢水的質量比為1：1000—1：10000光催化劑。攪拌使光催化劑與廢水充分溶解和混合均勻，光催化劑在可見光和紫外光的共同作用下發生光催化反應，出水引入三級光催化反應。3、三級介孔材料進行光催化處理向經過二級光催化處理的廢水中加入與廢水的質量比為1：5000—1：10000介孔光催化劑，并將廢水加熱45—60℃，加入的光催化劑和設備中的光催化涂層在紫外光的作用下發生光催化反應，把水體中的有機物進一步分解為氣態的有機和無機小分子物質，小分子物質用介孔材料進行吸收，出水引入好氧池進一步處理。第三步加好氧污泥處理將經光催化處理后的出水引入好樣處理池，向其中加入經過馴化的好氧污泥同時采取間歇性曝氣，好氧污泥與廢水的質量比為1:10—1:100，間歇性曝氣為每小時曝氣十分鐘，利用好氧細菌降解光催化反應過程中生成的小分子有機物，進一步降低出水的COD和NH3-N。好氧處理七天后將出水引入深度處理池第四步深度處理將經過好氧處理的出水引入深度處理池，向其中加入二氧化氯，加入二氧化氯與廢水的質量比為1：1000—1：10000利用其強氧化性進一步氧化分解水體中殘存的有機物，同時也可以對出水起到很好的脫色和殺菌消毒的效果，經過處理后的廢水可以達標排放或回收利用。具體實施例具體實施例1：將CODCr約為240000mg/L、NH3-N約為2200mg/L的高濃度油漆廢水送入預處理池，經過粗慮處理，調節pH=7.5，并加入光催化材料后，引入多級光催化設備，多次循環反應后出水CODCr約為6400mg/L，NH3-N約為500mg/L，將出水引入生物修復池，向其中按污泥與水的質量比為1：50加入好氧污泥，并間歇性曝氣，七天后水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油漆廢水的處理工藝，其特征在于以下步驟：第一步為預處理，將油漆廢水引入預處理池，通過池中格柵去除較大顆粒的懸浮物，并調節油漆廢水的pH范圍為6.0—9.0；第二步為紫外—可見光多級光催化處理，在光催化設備內部涂上一層利用植物模板制備的介孔光催化劑，設備內部安裝紫外燈，并向廢水中加入光催化劑，紫外燈的功率為100?1000W，光催化劑與廢水的質量比為1:1000—1:10000；第三步為好氧處理,向經過光催化處理的出水中加入好氧污泥，同時間歇曝氣，好氧污泥與廢水的質量比為1:10—1:100，間歇曝氣為每小時曝氣十分鐘，好氧處理時間為七天；第四步為深度處理，向經過光催化和好氧處理的出水加入二氧化氯，二氧化氯與廢水的質量比為1：1000—1：10000。

【技術特征摘要】
1.一種油漆廢水的處理工藝，其特征在于以下步驟：第一步為預處理，將油漆廢水引入預處理池，通過池中格柵去除較大顆粒的懸浮物，并調節油漆廢水的pH范圍為6.0—9.0；第二步為紫外—可見光多級光催化處理，在光催化設備內部涂上一層利用植物模板制備的介孔光催化劑，設備內部安裝紫外燈，并向廢水中加入光催化劑，紫外燈的功率為100-1000W，光催化劑與廢水的質量比為1:1000—1:10000；第三步為好氧處理,向經過光催化處理的出水中加入好氧污...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王家強，王義，邵俊龍，姜亮，王福芝，趙奐，謝姣，曾彥波，高文宇，
申請(專利權)人：云南大學，
類型：發明
國別省市：