本發(fā)明涉及一種半導體廢水處理方法，具體涉及一種半導體廢水的酶聯(lián)合除氧方法。

背景技術：

半導體綜合廢水排放量大，廢水污染種類多，一般包含以下幾種廢水成分：研磨廢水，排氣廢水，含氟廢水，純水制造廢水，重金屬廢水，氨氮廢水，酸堿廢水，有機廢水，含砷廢水等。半導體廢水之處理系統(tǒng)一般分為三個階段：第一階段為廢水預處理，包括物理處理(過濾)、化學處理(中和，沉淀)，調(diào)節(jié)PH，減輕廢水污染程度和后續(xù)處理工藝負荷；第二階段為生化處理，也是整個污水處理的主體。經(jīng)過預處理后的廢水進入生化池進行微生物處理，也就是傳統(tǒng)的A²/O工藝，分為厭氧-缺氧-好氧三個步驟；第三個階段為生化處理后的污水的后期處理，包括絮凝沉淀，過濾等，此階段工藝相對簡單。好氧池和缺氧池聯(lián)合脫氮，厭氧池和好氧池聯(lián)合除磷。厭氧池溶解氧濃度在0.2mg/L以下，主要為古細菌，要嚴格做到厭氧，適宜厭氧微生物活動從而處理水中污染物的構筑物；缺氧池溶解氧濃度為0.2～0.5mg/L，主要為真菌，酵母菌等好氧和兼性厭氧微生物生活的構筑物；好氧池溶解氧濃度在2mg/L以上，適宜好氧微生物生長繁殖，從而處理水中污染物質(zhì)的構筑物。不同的氧環(huán)境有不同的微生物群，如果在處理系統(tǒng)中不能嚴格控制溶解氧含量，會導致微生物生長環(huán)境改變，影響微生物代謝活動，對生化處理系統(tǒng)造成嚴重破壞，從而不能達到去除污染物的目的。因此，在生化處理過程各階段中，須嚴格控制溶解氧濃度。

半導體廢水中存在大量的過氧化氫，其主要來源于硅片清洗工藝。過氧化氫具有很強的氧化性，會產(chǎn)生能夠?qū)ξ⑸锎x造成脅迫的有毒物質(zhì)，影響微 生物代謝，甚至殺死生化系統(tǒng)中的微生物。所以半導體廢水在進入生化系統(tǒng)前必須除去其中所含的過氧化氫。傳統(tǒng)工業(yè)中用加熱分解過氧化氫效率低，能耗高。過氧化氫分解會產(chǎn)生氧氣，增加污水中溶解氧濃度。目前，傳統(tǒng)的除氧劑多為亞硫酸鹽(Na₂SO₃、NH₄HSO₃、NaHSO₃，SO₂)、聯(lián)氨(N₂H₄)、DMKO、鐵粉或海綿鐵等。這些除氧劑大部分都具有毒性或會在污水中引入其他物質(zhì)(如鐵離子等)或增加污泥量等，會造成嚴重的環(huán)境問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是半導體廢水處理過程中高濃度過氧化氫對微生物系統(tǒng)造成損害，且傳統(tǒng)除氧劑有毒或引入新的金屬離子、增加污泥量，目的在于提供一種半導體廢水的酶聯(lián)合除氧方法，是一種節(jié)能環(huán)保的除氧方法，并能有效除去廢水中的過氧化氫。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種半導體廢水的酶聯(lián)合除氧方法，包括以下步驟：

A、在含高濃度過氧化氫的半導體廢水中加入過氧化氫酶和β-D-葡萄糖；

B、向經(jīng)A步驟處理的廢水中加入葡萄糖氧化酶進行處理；

C、經(jīng)B步驟處理后的廢水進入?yún)捬醭剡M行厭氧反應。

一種半導體廢水的酶聯(lián)合除氧方法，還包括以下步驟：

D、經(jīng)步驟C處理后的廢水與好氧池中經(jīng)過硝化作用后的回流污水混合液混合后進入缺氧池中進行反硝化脫氮反應；

E、向缺氧池中同時加入過氧化氫酶、葡萄糖氧化酶和β-D-葡萄糖進行處理；

F、經(jīng)E步驟處理后的廢水進入好氧池進行反應。

優(yōu)選地，所述過氧化氫酶的比活力為50000U/mL，葡萄糖氧化酶的比活力為10000U/g。

優(yōu)選地，所述A步驟中加入過氧化氫酶：葡萄糖氧化酶：廢水中溶解氧量＝0.400mL：0.052g：1.000mg。

優(yōu)選地，所述A步驟中，先用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水pH值為6.5～7.0，反應溫度為20～40℃，再加入過氧化氫酶處理3～15min；然后，再通過氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水pH值為6.5～7.0，最后加入葡萄糖氧化酶處理10～20min。

優(yōu)選地，所述E步驟中，加入過氧化氫酶：葡萄糖氧化酶：溶解氧量＝0.400mL：0.052g：1.000mg。

優(yōu)選地，所述E步驟中，先加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為6.5～7.0，反應溫度為20～40℃，再同時加入過氧化氫酶和葡萄糖氧化酶進行處理的反應時間為8～16min。

半導體廢水中存在大量的過氧化氫，其主要來源于硅片清洗工藝。過氧化氫具有很強的氧化性，會產(chǎn)生能夠?qū)ξ⑸锎x造成脅迫的有毒物質(zhì)，影響微生物代謝，甚至殺死生化系統(tǒng)中的微生物。所以半導體廢水在進入生化系統(tǒng)前必須除去其中所含的過氧化氫。過氧化氫酶對過氧化氫的催化作用具有高效、專一的特點，其催化效率遠遠高于無機催化劑。過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下的產(chǎn)物是對環(huán)境無污染的氧氣和水。生成的水可以進一步對廢水進行稀釋，生成的氧氣一部分釋放出去，一部分溶解在溶液中并氧化除去某些醛、醇、酚和胺類化合物，從而減輕生物處理系統(tǒng)的壓力，同時也會增加廢水中溶解氧濃度。廢水在進入?yún)捬醭厍霸偻ㄟ^葡萄糖氧化酶將其溶解氧濃度控制在0.2mg/L以下，然后與好氧池中回流污泥混合進入?yún)捬醭剡M行釋磷氨化作用，進入?yún)捬醭刂俺^氧化氫和除氧時，通過添加β-D-葡萄糖補充微生物碳源和葡萄糖氧化酶催化氧化原料，調(diào)節(jié)pH至中性使過氧化氫酶和葡萄糖氧化酶處于較佳的活性狀態(tài)。厭氧池處理過后的廢水與好氧池中硝化反應后的廢水再回流至缺氧池 中進行反硝化脫氮后再進入好氧池進行硝化反應，經(jīng)過好氧池中的廢水的溶解氧量大于2mg/L，而缺氧池中溶解氧濃度應控制在0.2～0.5mg/L之間。所以需加入葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶進行聯(lián)合除氧，并通過添加β-D-葡萄糖補充微生物碳源和葡萄糖氧化酶催化氧化的原料，調(diào)節(jié)pH至中性使過氧化氫酶和葡萄糖氧化酶處于較佳的活性狀態(tài)?？赏ㄟ^加入葡萄糖氧化酶催化廢水中的β-D-葡萄糖，生成葡萄糖酸和過氧化氫。生成的過氧化氫被過氧化氫酶分解，過氧化氫酶分解過氧化氫生成的氧氣被葡萄糖氧化酶催化氧化β-D-葡萄糖利用。因此通過調(diào)節(jié)過氧化氫酶和葡萄糖氧化酶的加入比例，控制二者的催化速率，使過氧化氫酶和葡萄糖氧化酶的作用形成了動態(tài)循環(huán)，以此達到除過氧化氫和控制溶解氧量的目的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明能高效專一的除去半導體廢水中高濃度過氧化氫和半導體廢水中的溶解氧，使溶解氧含量控制在合理的范圍內(nèi)，操作簡單，對環(huán)境和半導體廢水系統(tǒng)不造成任何污染，既高效又環(huán)保。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明在不同處理時間下過氧化氫含量圖；

圖2為本發(fā)明在不同處理時間下廢水中氧含量圖；

圖3為本發(fā)明在不同處理時間下廢水中氧含量圖；

圖4為本發(fā)明在不同處理時間下廢水中氧含量圖；

圖5為本發(fā)明在不同處理時間下廢水中氧含量圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

以1L廢水計量，廢水中過氧化氫含量為620ppm，廢水中溶解氧量為10mg/L。先使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值為6.5，控制反應溫度為20℃。再向廢水中加入4.0mL過氧化氫酶和202.5mgβ-D-葡萄糖。過氧化氫酶可催化過氧化氫分解為氧氣和水，其催化效率是Fe³⁺的109萬倍。反應5分鐘后，過 氧化氫含量小于2ppm，去除率達99.7％，如圖1所示；反應15min后，半導體廢水中含氧量為18mg/L，如圖2所示。

反應15min后，向半導體廢水中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH為6.5，反應溫度為30℃；再加入0.52g的葡萄糖氧化酶，反應15min后半導體廢水中溶解氧量為0.05mg/L，如圖3所示。經(jīng)處理后的廢水進入?yún)捬醭剡M行厭氧反應。

實施例2

以1L廢水計量，廢水中過氧化氫含量為620ppm，廢水中溶解氧量為10mg/L。向半導體廢水中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，反應溫度為40℃；然后，先向廢水中加入過氧化氫酶和β-D-葡萄糖處理5min后；向半導體廢水中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.0，再加入葡萄糖氧化酶處理15min。其投加比例為，過氧化氫酶：葡萄糖氧化酶：溶解氧量＝4.0mL：0.52g：10mg，β-D-葡萄糖為202.5mg。反應20min后，半導體廢水中溶解氧量為：0.08mg/L，如圖4所示。經(jīng)處理后的廢水進入?yún)捬醭剡M行厭氧反應。

實施例3

在實施例2的基礎上，經(jīng)厭氧池處理后與經(jīng)好氧池硝化吸磷后回流的廢水 混合后共同流入缺氧池中，以1L廢水計量，廢水中過氧化氫含量為0ppm，廢水中溶解氧量為2.5mg/L。在不改變厭氧池其他參數(shù)(厭氧池參數(shù)表面負荷：1.5～2.0m³/m²·h，pH為6.5～7.0，溫度為30～35℃，回流比150～200％)，僅調(diào)節(jié)pH值至6.8，反應溫度為30℃。向廢水中同時加入過氧化氫酶、葡萄糖氧化酶和β-D-葡萄糖，其中，過氧化氫酶：葡萄糖氧化酶：溶解氧量＝1.0mL：0.13g：2.5mg，β-D-葡萄糖為28.5g處理12min后溶解氧濃度為0.23mg/L，如圖5所示。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。