公布日：2023.11.28
申請(qǐng)日：2023.10.25
分類號(hào)：C02F1/30(2023.01)I;B01J27/24(2006.01)I;B01J37/10(2006.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，包括：在可見(jiàn)光下，向有機(jī)廢水中加入復(fù)合型光催化劑，攪拌反應(yīng)30min以上完成光催化降解，所述復(fù)合型光催化劑包括電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和鉍系光催化劑，將復(fù)合微生物菌液投加到有機(jī)廢水中，持續(xù)性曝氣24h以上完成微生物降解，所述復(fù)合微生物菌液包括栗褐芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌，本發(fā)明通過(guò)將光催化法與微生物降解法結(jié)合，對(duì)于液晶面板工廠有機(jī)廢水具有良好的處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，包括：S1：在可見(jiàn)光下，向有機(jī)廢水中加入復(fù)合型光催化劑，攪拌反應(yīng)30min以上完成光催化降解，所述復(fù)合型光催化劑包括電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和鉍系光催化劑；電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和鉍系光催化劑的重量比為0.01-0.15：0.01-0.15：1；所述復(fù)合型光催化劑的制備方法如下：將硝酸鉍、鎢酸鈉溶于水中，用硝酸調(diào)節(jié)體系pH至1-2，再加入電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和表面活性劑并繼續(xù)攪拌30-60min，將所得混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封加熱至140-180℃水熱反應(yīng)24-48h后冷卻至室溫，濾出沉淀，洗滌后干燥即可；S2：將復(fù)合微生物菌液投加到有機(jī)廢水中，持續(xù)性曝氣24h以上完成微生物降解，所述復(fù)合微生物菌液包括栗褐芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)的制備方法如下：將氮/磷源、碳源、水加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻后密封加熱至180-220℃，水熱反應(yīng)5-10h后冷卻至室溫，將反應(yīng)液微孔過(guò)濾后離心，取上清液冷凍干燥即可。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述氮/磷源為磷酸脲。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述鉍系光催化劑為鎢酸鉍。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述表面活性劑為烏洛托品和十六烷基三甲基溴化銨，所述烏洛托品和十六烷基三甲基溴化銨的重量比為1-5：1-5。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述復(fù)合型光催化劑的用量為0.1-2g/L。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述復(fù)合微生物菌液中栗褐芽孢桿菌的活菌數(shù)≥108CFU/ml；所述復(fù)合微生物菌液中凝結(jié)芽孢桿菌的活菌數(shù)≥108CFU/ml。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，其特征在于，所述復(fù)合微生物菌液的用量為有機(jī)廢水體積的0.1-1%。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝。
所采用的技術(shù)方案如下：
一種液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，包括：
S1：在可見(jiàn)光下，向有機(jī)廢水中加入復(fù)合型光催化劑，攪拌反應(yīng)30min以上完成光催化降解，所述復(fù)合型光催化劑包括電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和鉍系光催化劑；
S2：將復(fù)合微生物菌液投加到有機(jī)廢水中，持續(xù)性曝氣24h以上完成微生物降解，所述復(fù)合微生物菌液包括栗褐芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌。
進(jìn)一步地，所述電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和鉍系光催化劑的重量比為0.01-0.15：0.01-0.15：1。
進(jìn)一步地，所述氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)的制備方法如下：
將氮/磷源、碳源、水加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻后密封加熱至180-220℃，水熱反應(yīng)5-10h后冷卻至室溫，將反應(yīng)液微孔過(guò)濾后離心，取上清液冷凍干燥即可。
進(jìn)一步地，所述氮/磷源為磷酸脲。
進(jìn)一步地，所述鉍系光催化劑為鎢酸鉍。
進(jìn)一步地，所述復(fù)合型光催化劑的制備方法如下：
將硝酸鉍、鎢酸鈉溶于水中，用硝酸調(diào)節(jié)體系pH至1-2，再加入電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)和表面活性劑并繼續(xù)攪拌30-60min，將所得混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封加熱至140-180℃水熱反應(yīng)24-48h后冷卻至室溫，濾出沉淀，洗滌后干燥即可。
進(jìn)一步地，所述表面活性劑為烏洛托品和十六烷基三甲基溴化銨，所述烏洛托品和十六烷基三甲基溴化銨的重量比為1-5：1-5。
進(jìn)一步地，所述復(fù)合型光催化劑的用量為0.1-2g/L。
進(jìn)一步地，所述復(fù)合微生物菌液中栗褐芽孢桿菌的活菌數(shù)≥108CFU/ml；
所述復(fù)合微生物菌液中凝結(jié)芽孢桿菌的活菌數(shù)≥108CFU/ml。
進(jìn)一步地，所述復(fù)合微生物菌液的用量為有機(jī)廢水體積的0.1-1%。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明提供了一種液晶面板工廠有機(jī)廢水的處理工藝，通過(guò)將光催化降解法與微生物降解法結(jié)合，對(duì)于液晶面板工廠有機(jī)廢水具有良好的處理效果，Bi2WO6作為一種新型的可見(jiàn)光催化材料，其禁帶寬度（約2.7eV）相對(duì)于TiO2（約3.2eV）較窄，對(duì)可見(jiàn)光有一定的響應(yīng)，然而其在光催化降解過(guò)程中，光生電子和空穴極易再次復(fù)合，從而限制了其應(yīng)用；
碳量子點(diǎn)具有較寬的光譜吸收范圍、高效的電子轉(zhuǎn)移能力和獨(dú)特的上轉(zhuǎn)換光致發(fā)光等優(yōu)異性能，本身就可以作為一種優(yōu)異的光敏劑，在結(jié)構(gòu)方面，碳量子點(diǎn)具有豐富的表面基團(tuán)和π電子結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)電子堆疊作用、表面吸附作用等實(shí)現(xiàn)污染物分子在光催化劑表面的富集，還可以作為電子受體而抑制光誘導(dǎo)載流子復(fù)合，提高光催化還原效率，通過(guò)氮/磷摻雜，可以在碳量子點(diǎn)的晶格中引入缺陷能級(jí)，增加其吸收和發(fā)射光譜的范圍，進(jìn)一步提高光催化效果；
電氣石的自發(fā)極化效應(yīng)使其周圍的水分子電解生成水合羥基離子，使其表面具有活性、還原性、吸附性等特性，具有絡(luò)合、氧化、分解有機(jī)污染物的能力，而且電氣石的表面電性可以將光能價(jià)帶上的電子e-激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶上，使價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴h+，提高Bi2WO6光吸收效率，促進(jìn)Bi2WO6光催化，還增加了催化劑表面的粗糙度和比表面積，有利于對(duì)污染物的吸附，同時(shí)電氣石粉微弱電場(chǎng)的存在也有助于增加催化活性；
本發(fā)明通過(guò)引入電氣石、氮/磷摻雜碳量子點(diǎn)進(jìn)行摻雜，增強(qiáng)了Bi2WO6對(duì)可見(jiàn)光的吸收，并有效抑制光生載流子的復(fù)合概率，且提高比表面積，從而提高光催化效果；
而且由于液晶面板工廠有機(jī)廢水中的成分較為復(fù)雜，微生物降解法可以有效彌補(bǔ)單一光催化降解法的不足，栗褐芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌組成的復(fù)合微生物菌液，對(duì)于液晶面板工廠有機(jī)廢水中的有機(jī)污染物的降解具有較高的專一性，因此能夠進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)污染物，對(duì)水質(zhì)改善具有明顯的影響。
（發(fā)明人：肖凡;吳喆;安猛;劉瑞琪;翁士睿;張鴻雁）
