非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法包括：步骤S1，将化学制药有机废水与氧化剂预混合，形成预混液；步骤S2，将预混液通入固定化催化反应器中与非均相Fenton催化剂进行接触；步骤S3，将步骤S2处理后的废水通入到固定化微生物反应器中与固定化网状聚氨酯泡沫微生物进行接触；步骤S4，将步骤S3处理后的废水通入到非均相Fenton反应器中与过氧化氢溶液和非均相Fenton催化剂接触。方法具有操作简单；中性、绿色环保；产泥量少；处理效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法
本专利技术涉及一种非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法。
技术介绍
随着我国医药工业的迅速发展，化学制药有机废水已成为重要的污染源之一。化学制药有机废水分为合成药物生产废水、抗生素生产废水、中成药生产废水等。由于该废水具有水质成分复杂、有机污染物浓度高、含盐量高、可生化性差、色度深等特性。因此，化学制药有机废水用传统工艺处理效果差，已成为近年来水处理中的一个难点。近些年来，国内外对化学制药有机废水做了大量的研究，尝试了许多新的处理方法。例如混凝法、吸附法、气浮法、电解法、膜分离法、好氧法、厌氧法、超声波水处理技术等。然而研究结果表明，单独使用任何一种方法处理化学制药有机废水，有机物降解速度缓慢，且成本高，企业难以接受。用均相Fenton反应处理制药有机废水仍然存在着许多不足，如pH值适用范围窄，且去除效果差；催化剂的分离与反复使用困难；溶入废水中的铁离子易生成铁污泥。用非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水，它兼具非均相Fenton法和固定化微生物法的优点。具有其催化剂稳定性好，易分离和回收利用；不易产生铁污泥和引起二次污染；pH值适用范围宽；有利于提高反应器内微生物浓度等优点。韩一帆(申请号201110355576.6)等先将初始COD浓度为1000mg/L的工业废水与过氧化氢溶液预混合，调节溶液pH至2～10，再将混合液加入到固定床催化反应器中，升温至25～100℃；混合液在催化剂床层的停留10s～60min；混合液从固定床催化反应器下端进入，逆流经催化剂床层，从上端排出；多次循环后，检测COD浓度(mg/L)为100mg/L，达到排放标准。这种处理方法对废水处理工艺要求高，处理从成本高，得多次循环才能达到排放标准。王三反(申请号201010576225.3)等将活性炭、炉渣为载体制得的Fenton催化剂，用来处理油漆生产废水(CODcr为1500～2000mg/L)。将制备好的非均相Fenton催化剂装入到厚度为1200～2000mm的反应柱中，控制废水pH为6～8之间，废水中投加H2O2，投加量控制为H2O2/CODcr的摩尔比为0.8～1.2之间，待处理水与H2O2充分混合后，以3～5m/h流速通入催化氧化反应柱，停留15～40min后出水，测得CODcr为30～40mg/L。这种处理方法对废水处理工艺要求高，处理从成本高。在现有技术中，为了进一步降低非均相Fenton试剂氧化工艺出水中的有机物浓度，采用的方法是对出水进行进一步的固定化微生物处理和非均相Fenton法处理，来降低化学制药废水中高浓度的难降解有机物，进而来达到排放标准。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是处理化学制药废水中高浓度的难降解有机物。为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法，该处理方法采用非均相Fenton法-固定化微生物法-非均相Fenton法三段处理，该工艺具有操作简单；中性、绿色环保；产泥量少；处理效率高等优点。本专利技术提供的非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法包括：步骤S1，将化学制药有机废水与氧化剂预混合，形成预混液；步骤S2，将预混液通入固定化催化反应器中与非均相Fenton催化剂进行接触；步骤S3，将步骤S2处理后的废水通入到固定化微生物反应器中与固定化网状聚氨酯泡沫微生物进行接触；步骤S4，将步骤S3处理后的废水通入到非均相Fenton反应器中与过氧化氢溶液和非均相Fenton催化剂接触。根据本专利技术的实施方式，所述化学制药有机废水的COD含量为3000mg/L-5000mg/L。根据本专利技术的实施方式，步骤S1中，所述氧化剂为过氧化氢溶液，优选地，所述过氧化氢溶液的浓度为0.1wt％-1.0wt％，优选0.3wt％-0.8wt％，更优选为0.5wt％。根据本专利技术的实施方式，步骤S1中，预混合之后，将预混液调节至6-8，优选6.5-7.5，更优选为6.9-7.1，最优选为7.0。根据本专利技术的实施方式，步骤S1中，将预混液升温至20℃-40℃，优选30-35℃之后再实施步骤S2。根据本专利技术的实施方式，步骤S2中，预混液通入固定化催化反应器后与非均相Fenton催化剂和微生物如高效微生物B350(美国BioSystem公司)进行接触。根据本专利技术的实施方式，步骤S2所述接触的时间为30-120分钟，接触的温度为20-40℃。根据本专利技术的实施方式，步骤S3所述接触的时间为36-96小时，接触的温度为20-35℃。根据本专利技术的实施方式，步骤S4所述接触的时间为30-60分钟，接触的温度为20-40℃。根据本专利技术的实施方式，通过将聚氨酯泡沫载体经包含瓜尔胶和增菌培养基的溶液浸渍后，与硼酸交联剂形成可逆凝胶达到固定化来制得所述固定化网状聚氨酯泡沫微生物。优选地，所述硼酸交联剂的浓度为0.5wt％-3wt％，优选为0.8wt％-1.5wt％，更优选为1wt％。优选地，所述固定化网状聚氨酯泡沫微生物的具体方法为：①将瓜尔胶与去离子水在80-95℃优选90℃混合，冷却至30-50℃优选40℃后，向其中加入含有微量元素及高效微生物的增菌培养基，得到待固定化微生物的高分子混合溶液；②将聚氨酯泡沫载体在上述待固定化微生物的高分子混合溶液浸泡12-36小时，优选20-28小时后，与硼酸交联剂形成可逆凝胶，得到所述固定化网状聚氨酯泡沫微生物。根据本专利技术的实施方式，通过采用草酸铁铵溶液，优选浓度为50-150g/L草酸铁铵溶液浸渍多孔载体例如花生壳粉末和/或活性炭粉末制备所述非均相Fenton催化剂。草酸铁铵溶液的浓度优选为50-150g/L更优选80-120g/L，最优选100g/L。所述多孔载体的粒径为100-200nm，优选为150nm。根据一个实施例，所述的非均相Fenton催化剂的制备方法为：①将多孔载体浸泡到浓度为100g/L的草酸铁铵溶液中10h；②将浸泡后的花生壳粉末在80℃温度下烘干；③将干燥的花生壳粉末放入旋转式管式炉中，在N2保护下，以5℃/min的升温速率升温至500℃，保温2h后降至室温，即得非均相Fenton催化剂。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水工艺，采用了非均相Fenton试剂氧化法是对Fenton试剂的改进工艺，非均相Fenton催化剂代替Fe2+的均相催化剂。减少了处理过程中产生的铁泥，不会对环境造成了二次污染；拓宽了制药废水处理工艺适用的pH范围。2、化学制药有机废水经非均相催化氧化后，其含有难降解有机物分解成小分子，既有效地降低了COD，同时提高了BOD/COD的比值，大大降低了废水的毒性，显著提高了废水的可生化性。3、非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水工艺，采用了固定化微生物法，有利于提高反应器内微生物的浓度及反应后的固液分离，有利于除去高浓度的有机物，反应易于控制，避免了污泥的生成及二次污染等问题。4、非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水工艺，其中的非均相F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法，包括：步骤S1，将化学制药有机废水与氧化剂预混合，形成预混液；步骤S2，将预混液通入固定化催化反应器中与非均相Fenton催化剂进行接触；步骤S3，将步骤S2处理后的废水通入到固定化微生物反应器中与固定化网状聚氨酯泡沫微生物进行接触；步骤S4，将步骤S3处理后的废水通入到非均相Fenton反应器中与过氧化氢溶液和非均相Fenton催化剂接触。

【技术特征摘要】
1.一种非均相Fenton耦合固定化微生物反应器处理化学制药有机废水的方法，包括：步骤S1，将化学制药有机废水与氧化剂预混合，形成预混液；步骤S2，将预混液通入固定化催化反应器中与非均相Fenton催化剂进行接触；步骤S3，将步骤S2处理后的废水通入到固定化微生物反应器中与固定化网状聚氨酯泡沫微生物进行接触；步骤S4，将步骤S3处理后的废水通入到非均相Fenton反应器中与过氧化氢溶液和非均相Fenton催化剂接触。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学制药有机废水的COD含量为3000mg/L-5000mg/L。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化剂为过氧化氢溶液，优选地，所述过氧化氢溶液的浓度为0.1wt％-1.0wt％，优选0.3wt％-0.8wt％，更优选为0.5wt％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，预混合之后，将预混液调节至6-8，优选6.5-7.5，更优选为6.9-7.1，最优选为7.0。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，将预混液升温至20-40℃，优选30-35℃之后再实施步骤S2。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S2所述接触的时间为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：周林成，丁伟军，刘德胜，白彪勇，陈凤娟，丁维东，朱军龙，
申请(专利权)人：兰州大学白银产业技术研究院，甘肃瑞治源环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62