本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型納米光催化劑處理含高磷毒死蜱廢水的方法。
背景技術(shù)：
磷是引起水體富營養(yǎng)的根源，如未經(jīng)處理直接排除水體,將會嚴(yán)重污染水環(huán)境。磷雖然是一種構(gòu)成生物體必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，且本身沒有毒性，但是當(dāng)大量的磷同其他營養(yǎng)物質(zhì)一起排入水中，藻類的大量生長使水體的生態(tài)平衡失調(diào)，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，由此產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重。
毒死蜱的化學(xué)品名稱為0,0-二乙基-0-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯，是一種高效廣譜低殘留的有機磷農(nóng)藥，但是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，含有高濃度的有機磷，毒死蜱廢水原液經(jīng)過mvr(機械式蒸汽再壓縮)系統(tǒng)和焚燒爐后的上清液需進生化后排出，但是由于mvr在使用過程出現(xiàn)異常時，上清液中tp(總磷)含量高達1000ppm以上，需要將tp降低至5ppm,否則出水將不達標(biāo)。
目前毒死蜱廢水的除磷方法一般有電解法、微生物降解法和生化法，雖然均能夠降低tp含量，但是工藝復(fù)雜，處理時間長，以公司目前的產(chǎn)量，每天產(chǎn)生550t的廢水，若采用上述的方法，將這些廢水集中處理，一方面公司的廢水蓄水罐容積有限，另一方面，無法在短期內(nèi)處理完，這樣會影響公司的正常生產(chǎn)運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種新型納米光催化劑處理含高磷毒死蜱廢水的方法，有效的降低了廢水中tp的含量。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種新型納米光催化劑處理含高磷毒死蜱廢水的方法，該方法包括如下步驟：
(1)納米光催化劑的制備
將第ⅳ主族元素的半導(dǎo)體納米顆粒氧化物與第ⅴ主族元素的五價氧化物混合加入球磨機中，乙醇為介質(zhì)，研磨3-5h，放入馬弗爐中，1000℃下保溫4h,隨爐冷卻取出，過制劑篩子，即可得到n-型半導(dǎo)體納米光催化劑；
(2)微生物絮凝劑的制備
將面包酵母溶解在液體培養(yǎng)基中，室溫下發(fā)酵2天，得到酵母液，然后加入2％的氯化鈣溶液，抽濾，清水洗滌，50℃下干燥1天，得到微生物絮凝劑；
(3)毒死蜱廢水中高磷的處理方法
a、光催化：將上清液廢水通入到反應(yīng)釜中，緩慢攪拌下加入n-型半導(dǎo)體納米光催化劑，加入完畢后，避光攪拌1h，使其達到吸附-脫附平衡，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min，打開紫外燈，在紫外燈的照射下攪拌5h，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽；
b、步驟a處理后的出水通入絮凝池，加入微生物絮凝劑，攪拌30min后靜置2h，檢測出水中磷的含量。
步驟(1)所述的第ⅳ主族元素的半導(dǎo)體納米顆粒氧化物為sio2、geo2、sno2、pbo2中的一種或兩種；第ⅴ主族元素的五價氧化物為p2o5、as2o5、sb2o5中的一種或多種；第ⅳ主族元素的半導(dǎo)體納米顆粒氧化物為n-型半導(dǎo)體納米光催化劑的80％-90％。
步驟(1)所述的n-型半導(dǎo)體納米光催化為sio2-p-as、geo2-p-sb、sno2-p-as-sb、geo2-pbo2-as-sb中的一種或兩種，粒徑為0.05-1.1um，比表面積為95-130m2/g。
步驟(1)所述的制劑篩子目數(shù)為140目,篩孔尺寸為0.106mm。
步驟(2)所述的面包酵母是一種單細(xì)胞微生物，為常見菌種，是益生菌，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥食品行業(yè)，用面包酵母制得的微生物絮凝劑，有效的降低了毒死蜱廢水中的無機磷。
步驟(2)所述的液體培養(yǎng)基成分為：土豆8％-20％、葡萄糖0.5％-2％、磷酸二氫鈉4‰-8‰、氯化鈉3‰-6‰、維生素e4‰-9‰、余量為蒸餾水，ph為6.5；面包酵母與液體培養(yǎng)基重量百分比為：面包酵母：液體培養(yǎng)基＝0.03-0.06:1。
步驟(3)所述的上清液廢水為毒死蜱廢水原液經(jīng)過mvr(機械式蒸汽再壓縮)系統(tǒng)和焚燒爐后的出水，出水中tp為1000-1500ppm，ph＝12，上清液廢水與微生物絮凝劑的重量百分比為：1:0.006-0.015。
所述的mvr系統(tǒng)為機械式蒸汽再壓縮系統(tǒng)，是利用蒸發(fā)系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二次蒸汽及其能量，將低品位的蒸汽經(jīng)壓縮機的機械做功提升為高品位的蒸汽熱源，如此循環(huán)向蒸發(fā)系統(tǒng)提供熱能，從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。
所述的n-型半導(dǎo)體納米光催化劑再生方法為：使用后n-型半導(dǎo)體納米光催化劑經(jīng)5％的硝酸洗滌后離心過濾，放入馬弗爐中，1000℃下保溫2h,隨爐冷卻取出繼續(xù)重復(fù)使用。
步驟(3)所述的機磷氧化成正磷酸鹽的原理為，n-型半導(dǎo)體納米光催化劑被紫外燈照射后發(fā)生光生載流子的分離,產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)，此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成羥基自由基。而超氧負(fù)離子和羥基自由基具有很強的氧化性，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽，轉(zhuǎn)化率達99％以上。
本發(fā)明的有益效果：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法簡單，易操作，大大縮短了廢水處理時間，提高了經(jīng)濟效益；合成的新型n-型半導(dǎo)體納米光催化劑可有效的將毒死蜱廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽，轉(zhuǎn)化率達99％以上，且再生1000次后，有機磷的轉(zhuǎn)化率依舊可達95％，對廢水處理無影響；采用的益生菌種面包酵母培養(yǎng)的微生物絮凝劑，使處理后的毒死蜱廢水中tp含量降至5ppm以下，克服了無機高分子及有機合成高分子絮凝劑本身固有的缺陷，最終實現(xiàn)無污染排放。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
(1)納米光催化劑sio2-p-as的制備
將90kg的sio2、5kg的p2o5和5kgas2o5混合加入球磨機中，乙醇為介質(zhì)，研磨3h，放入馬弗爐中，1000℃下保溫4h,隨爐冷卻取出，過140目,篩孔尺寸為0.106mm的制劑篩子，即可得到sio2-p-as納米光催化劑，粒徑為0.05-0.8um，比表面積為99-110m2/g。
(2)微生物絮凝劑的制備
液體培養(yǎng)基成分：土豆200g,葡萄糖20g，磷酸二氫鈉1g，氯化鈉1g,維生素e1g，蒸餾水2l，ph為6.5；
將100g面包酵母溶解在液體培養(yǎng)基中，室溫下發(fā)酵2天，然后加入2％的氯化鈣溶3.5l，抽濾，清水洗滌，50℃下干燥1天，得到微生物絮凝劑。
(3)毒死蜱廢水中高磷的處理方法
a、光催化：將1t上清液廢水通入到反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)至600r/min，緩慢攪拌下加入1kg納米光催化劑sio2-p-as，加入完畢后，避光攪拌1h，使其達到吸附-脫附平衡，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min，打開紫外燈，在紫外燈的照射下攪拌5h，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽，轉(zhuǎn)化率為99.2％；
b、步驟a處理后的出水通入絮凝池，加入6kg微生物絮凝劑，攪拌30min后靜置2h,檢測出水中tp為4ppm。
實施例2
(1)納米光催化劑geo2-p-sb的制備
將87kg的geo2、6kg的p2o5和7kgsb2o5混合加入球磨機中，乙醇為介質(zhì)，研磨3.5h，放入馬弗爐中，1000℃下保溫4h,隨爐冷卻取出，過140目,篩孔尺寸為0.106mm的制劑篩子，即可得到geo2-p-sb納米光催化劑，粒徑為0.07-0.7um，比表面積為100-125m2/g。
(2)微生物絮凝劑的制備同實施例1中步驟(2)
(3)毒死蜱廢水中高磷的處理方法
a、光催化：將1t上清液廢水通入到反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，緩慢攪拌下加入3kg納米光催化劑geo2-p-sb、2kg納米光催化劑sio2-p-as加入完畢后，避光攪拌1h，使其達到吸附-脫附平衡，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min，打開紫外燈，在紫外燈的照射下攪拌5h，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽，轉(zhuǎn)化率為99.5％；
b、步驟a處理后的出水通入絮凝池，加入10kg微生物絮凝劑，攪拌30min后靜置2h,檢測出水中tp為2.5ppm。
實施例3
(1)納米光催化劑sno2-p-as-sb的制備
將80kg的sno2、10kg的p2o5、5kgas2o5、5kgsb2o5混合加入球磨機中，乙醇為介質(zhì)，研磨5h，放入馬弗爐中，1000℃下保溫4h,隨爐冷卻取出，過140目,篩孔尺寸為0.106mm的制劑篩子，即可得到sno2-p-as-sb納米光催化劑，粒徑為0.06-1.0um，比表面積為95-130m2/g。
(2)微生物絮凝劑的制備同實施例1中(2)
(3)毒死蜱廢水中高磷的處理方法
a、光催化：將1t上清液廢水通入到反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，緩慢攪拌下加入5kg納米光催化劑sno2-p-as-sb和3kg納米光催化劑geo2-p-sb，加入完畢后，避光攪拌1h，使其達到吸附-脫附平衡，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min，打開紫外燈，在紫外燈的照射下攪拌5h，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽轉(zhuǎn)化率為99.4％；
b、步驟a處理后的出水通入絮凝池，加入8kg微生物絮凝劑，攪拌30min后靜置2h,檢測出水中tp為3ppm。
實施例4
(1)納米光催化劑geo2-pb2o5-as-sb的制備
將50kg的geo2、35kg的pb2o5、10kgas2o5、5kgsb2o5混合加入球磨機中，乙醇為介質(zhì)，研磨5h，放入馬弗爐中，1000℃下保溫5h,隨爐冷卻取出，過140目,篩孔尺寸為0.106mm的制劑篩子，即可得到geo2-pb2o5-as-sb納米光催化劑，粒徑為0.07-1.0um，比表面積為95-120m2/g。
(2)微生物絮凝劑的制備同實施例1中(2)
(3)毒死蜱廢水中高磷的處理方法
a、光催化：將1t上清液廢水通入到反應(yīng)釜中，將轉(zhuǎn)速調(diào)至500r/min，緩慢攪拌下加入10kg納米光催化劑geo2-pb2o5-as-sb和5kg納米光催化劑sno2-p-as-sb加入完畢后，避光攪拌1h，使其達到吸附-脫附平衡，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min，打開紫外燈，在紫外燈的照射下攪拌5h，即可將廢水中的有機磷氧化成正磷酸鹽，轉(zhuǎn)化率為99.7％；
b、步驟三處理后的出水通入絮凝池，加入15kg微生物絮凝劑，攪拌30min后靜置2h,檢測出水中tp為3ppm。
(4)將步驟(3)中的催化劑經(jīng)5％的硝酸洗滌后離心過濾，放入馬弗爐中，1000℃下保溫2h,隨爐冷卻取出，重復(fù)步驟(3)得到有機磷的轉(zhuǎn)化率為99.55％，重生1000次后，有機磷的轉(zhuǎn)化率依舊可達95％。
以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。