申請日2013.12.12
公開(公告)日2014.03.19
IPC分類號C02F3/00; C02F101/30; C02F3/34
摘要
本發(fā)明公開了處理石油化工有機廢水的下降式吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤。該轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)盤骨架、轉(zhuǎn)軸、固定支架、多孔吸附板、反應(yīng)器主體、進水口、出水口組成;反應(yīng)器主體的底部為光滑半圓弧;進水口在反應(yīng)器主體的左池壁，出水口在反應(yīng)器主體的右池壁，固定支架的左端和右端分別在反應(yīng)器主體左池壁和右池壁的上方8cm處;轉(zhuǎn)盤骨架由不銹鋼圓環(huán)和6根支撐軸組成，支撐軸與轉(zhuǎn)軸在同一平面內(nèi);轉(zhuǎn)盤骨架和轉(zhuǎn)軸相連，安裝于固定支架上;多孔吸附板安裝于轉(zhuǎn)盤骨架的內(nèi)部，可以隨轉(zhuǎn)盤骨架一起轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的有益效果是，該吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤對石油化工有機廢水進行處理時效率高、成本低、操作簡單。
權(quán)利要求書
1.一種處理石油化工有機廢水的下降式吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤，其特征在于，該轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn) 盤骨架、轉(zhuǎn)軸、固定支架、多孔吸附板、反應(yīng)器主體、進水口、出水口組成;反應(yīng)器主體的 底部為光滑半圓弧;進水口在反應(yīng)器主體的左池壁，出水口在反應(yīng)器主體的右池壁，固定支 架的左端和右端分別在反應(yīng)器主體左池壁和右池壁的上方8cm處;轉(zhuǎn)盤骨架由不銹鋼圓環(huán)和 6根支撐軸組成，支撐軸與轉(zhuǎn)軸在同一平面內(nèi);轉(zhuǎn)盤骨架和轉(zhuǎn)軸相連，安裝于固定支架上; 多孔吸附板安裝于轉(zhuǎn)盤骨架的內(nèi)部，可以隨轉(zhuǎn)盤骨架一起轉(zhuǎn)動;其中，所述多孔吸附板由如 下方法制備：
(1)將100mL濃度為0.35mol/L的NH4HCO3溶液和100mL濃度為0.62mol/L的 NH4H2PO4混合均勻，得到混合液A1，然后用濃度為0.01mol/L的NH4OH溶液和濃度為 0.01mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液A1的pH值為9.0，得混合液A;
(2)將200mL混合液A在攪拌條件下緩慢滴加到300mL濃度為0.025mol/L的Ca(NO3)2溶液中，得到混合液B;
(3)向混合液B中逐滴加入濃HNO3至澄清，得到混合液C;
(4)用濃度為0.01mol/L的NaOH溶液和濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液C的pH 值為3.5，得到混合液D;
(5)向混合液D中加入100mL濃度為1.1mol/L的NH4Cl水溶液，混合均勻后得到混合 液E;
(6)向混合液E中加入50mL濃度為0.15mol/L的乙二胺四乙酸鈣鉀溶液，混合均勻后得 到混合液F;
(7)將200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.5%的苯乙烯氯仿溶液、40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%的二乙烯苯 氯仿溶液和40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的偶氮二異丁腈氯仿溶液充分混合，得到混合液M;
(8)將60mL混合液F在1000r/min攪拌條件下滴加到混合液M中，然后在1000r/min條 件下攪拌8min，得到混合液O;
(9)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后選取粒徑尺 寸范圍為50～100μm的冰球顆粒待用;
(10)將步驟(9)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內(nèi)并壓實;
(11)將混合液O澆注到步驟(10)得到的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時， 取出脫模后獲得固態(tài)混合物;將該固態(tài)混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到能夠 緩慢釋放磷元素的吸附板;
(12)將步驟(11)得到的吸附板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，將石油烴降解菌 吸附固定在該吸附板上，其中石油烴降解菌培養(yǎng)液的含菌量為5×1010CFU/ml，培養(yǎng)液的組成 為：NH4NO3：2.0g·L-1，NaCl：10.5g·L-1，KH2PO4：2.5g·L-1，F(xiàn)eCl3：0.10g·L-1，MgSO4：3.5g·L-1， CaCl2·2H2O：0.15g·L-1：
(13)將步驟(12)得到的吸附板取出風(fēng)干，即可得到多孔吸附板。
說明書
處理石油化工有機廢水的下降式吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于有機廢水的處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及處理石油化工有機廢水的下降式吸附- 生物降解轉(zhuǎn)盤。
背景技術(shù)
石油化工有機廢水涉及能源、礦產(chǎn)、化工等多個行業(yè)，煤化工廢水是一種典型的石油化 工有機廢水，具有成份復(fù)雜、味臭色濁、有機物和鹽分濃度高、強堿性、難于生物降解等特 點。在煤化工廢水中除含有氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物等數(shù)十種無機物外，還含有酚 類、單環(huán)及多環(huán)芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物、吡啶、咔唑、聯(lián)苯等多種有機 化合物，對水體-水生植物-水生動物及人體健康危害嚴(yán)重。目前國內(nèi)處理石油化工有機廢水 的技術(shù)主要采用生化法，工藝路線基本遵行“物化預(yù)處理+A/O生化處理+物化深度處理”。吸 附-生物降解作為一種聯(lián)合水處理技術(shù)在污水的處理中占有重要作用。目前吸附有機污染物最 常用的吸附材料可分為物理吸附材料，化學(xué)吸附材料和生物吸附材料。其中，物理吸附材料 有活性炭、分子篩、沸石、活性白土和粘土礦石等具有高比表面積的固體，具有脫出效率高、 富集功能強的優(yōu)點，但也存在穩(wěn)定性差、容易脫附、易受溫度變化影響等不足�；瘜W(xué)吸附材 料主要包括硅膠、合成纖維、樹脂、利用生物化學(xué)以及高分子合成的分子印跡聚合物等。常 用的生物吸附材料有闊葉植物，真菌、土壤和水中的微生物等。但是，目前還缺少針對高濃 度有機廢水難降解有機物處理的吸附材料。
在微生物降解有機物的過程中，需要磷營養(yǎng)元素的參與，煤化工廢水中所含有的磷無法 滿足微生物的要求，但是具有緩釋磷功能的吸附劑可以滿足這一要求。為增強吸附劑對煤化 工廢水進行深度處理的效果，需要開發(fā)新型的吸附反應(yīng)器。同時，將反應(yīng)器的開發(fā)和與之相 匹配的吸附材料制備相結(jié)合進行，使吸附材料的吸附效率得到充分發(fā)揮是目前研究的重點之 一。目前，還缺少將反應(yīng)器的開發(fā)和與之相匹配的吸附材料制備相結(jié)合方面的研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供處理石油化工有機廢水的下降式吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的具體 內(nèi)容如下：
處理石油化工有機廢水的下降式吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)盤骨架(1)、轉(zhuǎn)軸(2)、固定支 架(3)、多孔吸附板(4)、反應(yīng)器主體(5)、進水口(6)、出水口(7)組成。反應(yīng)器主體(5) 的底部為光滑半圓弧。進水口(6)在反應(yīng)器主體(5)的左池壁，出水口(7)在反應(yīng)器主體 (5)的右池壁，固定支架(3)的左端和右端分別在反應(yīng)器主體(4)左池壁和右池壁的上方 8cm處;轉(zhuǎn)盤骨架(1)由不銹鋼圓環(huán)和6根支撐軸組成，支撐軸與轉(zhuǎn)軸(2)在同一平面內(nèi); 轉(zhuǎn)盤骨架(1)和轉(zhuǎn)軸(2)相連，安裝于固定支架(3)上;多孔吸附板(4)安裝于轉(zhuǎn)盤骨 架(1)的內(nèi)部，可以隨轉(zhuǎn)盤骨架(1)一起轉(zhuǎn)動。
其中，所述多孔吸附板由如下方法制備：
(1)將100mL濃度為0.35mol/L的NH4HCO3溶液和100mL濃度為0.62mol/L的 NH4H2PO4混合均勻，得到混合液A1，然后用濃度為0.01mol/L的NH4OH溶液和濃度為 0.01mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液A1的pH值為9.0，得混合液A;
(2)將200mL混合液A在攪拌條件下緩慢滴加到300mL濃度為0.025mol/L的Ca(NO3)2溶液中，得到混合液B;
(3)向混合液B中逐滴加入濃HNO3至澄清，得到混合液C;
(4)用濃度為0.01mol/L的NaOH溶液和濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液C的pH 值為3.5，得到混合液D;
(5)向混合液D中加入100mL濃度為1.1mol/L的NH4Cl水溶液，混合均勻后得到混合 液E;
(6)向混合液E中加入50mL濃度為0.15mol/L的乙二胺四乙酸鈣鉀溶液，混合均勻后得 到混合液F;
(7)將200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.5%的苯乙烯氯仿溶液、40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%的二乙烯苯 氯仿溶液和40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的偶氮二異丁腈氯仿溶液充分混合，得到混合液M;
(8)將60mL混合液F在1000r/min攪拌條件下滴加到混合液M中，然后在1000r/min條 件下攪拌8min，得到混合液O;
(9)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后選取粒徑尺 寸范圍為50～100μm的冰球顆粒待用;
(10)將步驟(9)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內(nèi)并壓實;
(11)將混合液O澆注到步驟(10)得到的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時， 取出脫模后獲得固態(tài)混合物;將該固態(tài)混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到能夠 緩慢釋放磷元素的吸附板;
(12)將步驟(11)得到的吸附板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h，將石油烴降解菌 吸附固定在該吸附板上，其中石油烴降解菌培養(yǎng)液的含菌量為5×1010CFU/ml，培養(yǎng)液的組成 為：NH4NO3：2.0g·L-1，NaCl：10.5g·L-1，KH2PO4：2.5g·L-1，F(xiàn)eCl3：0.10g·L-1，MgSO4：3.5g·L-1， CaCl2·2H2O：0.15g·L-1;
(13)將步驟(12)得到的吸附板取出風(fēng)干，即可得到多孔吸附板。
本發(fā)明的有益效果是，該吸附-生物降解轉(zhuǎn)盤對石油化工有機廢水進行處理時效率高、成 本低、操作簡單。
