公布日：2023.11.28
申请日：2023.10.25
分类号：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
本发明涉及有机废水处理技术领域，具体为一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺，包括：在可见光下，向有机废水中加入复合型光催化剂，搅拌反应30min以上完成光催化降解，所述复合型光催化剂包括电气石、氮/磷掺杂碳量子点和铋系光催化剂，将复合微生物菌液投加到有机废水中，持续性曝气24h以上完成微生物降解，所述复合微生物菌液包括栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，本发明通过将光催化法与微生物降解法结合，对于液晶面板工厂有机废水具有良好的处理效果。
权利要求书
1.一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，包括：S1：在可见光下，向有机废水中加入复合型光催化剂，搅拌反应30min以上完成光催化降解，所述复合型光催化剂包括电气石、氮/磷掺杂碳量子点和铋系光催化剂；电气石、氮/磷掺杂碳量子点和铋系光催化剂的重量比为0.01-0.15：0.01-0.15：1；所述复合型光催化剂的制备方法如下：将硝酸铋、钨酸钠溶于水中，用硝酸调节体系pH至1-2，再加入电气石、氮/磷掺杂碳量子点和表面活性剂并继续搅拌30-60min，将所得混合溶液转移至反应釜中，密封加热至140-180℃水热反应24-48h后冷却至室温，滤出沉淀，洗涤后干燥即可；S2：将复合微生物菌液投加到有机废水中，持续性曝气24h以上完成微生物降解，所述复合微生物菌液包括栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。
2.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述氮/磷掺杂碳量子点的制备方法如下：将氮/磷源、碳源、水加入反应釜中，搅拌均匀后密封加热至180-220℃，水热反应5-10h后冷却至室温，将反应液微孔过滤后离心，取上清液冷冻干燥即可。
3.如权利要求2所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述氮/磷源为磷酸脲。
4.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述铋系光催化剂为钨酸铋。
5.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述表面活性剂为乌洛托品和十六烷基三甲基溴化铵，所述乌洛托品和十六烷基三甲基溴化铵的重量比为1-5：1-5。
6.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述复合型光催化剂的用量为0.1-2g/L。
7.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述复合微生物菌液中栗褐芽孢杆菌的活菌数≥108CFU/ml；所述复合微生物菌液中凝结芽孢杆菌的活菌数≥108CFU/ml。
8.如权利要求1所述的液晶面板工厂有机废水的处理工艺，其特征在于，所述复合微生物菌液的用量为有机废水体积的0.1-1%。
发明内容
发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺。
所采用的技术方案如下：
一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺，包括：
S1：在可见光下，向有机废水中加入复合型光催化剂，搅拌反应30min以上完成光催化降解，所述复合型光催化剂包括电气石、氮/磷掺杂碳量子点和铋系光催化剂；
S2：将复合微生物菌液投加到有机废水中，持续性曝气24h以上完成微生物降解，所述复合微生物菌液包括栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。
进一步地，所述电气石、氮/磷掺杂碳量子点和铋系光催化剂的重量比为0.01-0.15：0.01-0.15：1。
进一步地，所述氮/磷掺杂碳量子点的制备方法如下：
将氮/磷源、碳源、水加入反应釜中，搅拌均匀后密封加热至180-220℃，水热反应5-10h后冷却至室温，将反应液微孔过滤后离心，取上清液冷冻干燥即可。
进一步地，所述氮/磷源为磷酸脲。
进一步地，所述铋系光催化剂为钨酸铋。
进一步地，所述复合型光催化剂的制备方法如下：
将硝酸铋、钨酸钠溶于水中，用硝酸调节体系pH至1-2，再加入电气石、氮/磷掺杂碳量子点和表面活性剂并继续搅拌30-60min，将所得混合溶液转移至反应釜中，密封加热至140-180℃水热反应24-48h后冷却至室温，滤出沉淀，洗涤后干燥即可。
进一步地，所述表面活性剂为乌洛托品和十六烷基三甲基溴化铵，所述乌洛托品和十六烷基三甲基溴化铵的重量比为1-5：1-5。
进一步地，所述复合型光催化剂的用量为0.1-2g/L。
进一步地，所述复合微生物菌液中栗褐芽孢杆菌的活菌数≥108CFU/ml；
所述复合微生物菌液中凝结芽孢杆菌的活菌数≥108CFU/ml。
进一步地，所述复合微生物菌液的用量为有机废水体积的0.1-1%。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺，通过将光催化降解法与微生物降解法结合，对于液晶面板工厂有机废水具有良好的处理效果，Bi2WO6作为一种新型的可见光催化材料，其禁带宽度（约2.7eV）相对于TiO2（约3.2eV）较窄，对可见光有一定的响应，然而其在光催化降解过程中，光生电子和空穴极易再次复合，从而限制了其应用；
碳量子点具有较宽的光谱吸收范围、高效的电子转移能力和独特的上转换光致发光等优异性能，本身就可以作为一种优异的光敏剂，在结构方面，碳量子点具有丰富的表面基团和π电子结构，可以通过电子堆叠作用、表面吸附作用等实现污染物分子在光催化剂表面的富集，还可以作为电子受体而抑制光诱导载流子复合，提高光催化还原效率，通过氮/磷掺杂，可以在碳量子点的晶格中引入缺陷能级，增加其吸收和发射光谱的范围，进一步提高光催化效果；
电气石的自发极化效应使其周围的水分子电解生成水合羟基离子，使其表面具有活性、还原性、吸附性等特性，具有络合、氧化、分解有机污染物的能力，而且电气石的表面电性可以将光能价带上的电子e-激发跃迁到导带上，使价带上产生相应的空穴h+，提高Bi2WO6光吸收效率，促进Bi2WO6光催化，还增加了催化剂表面的粗糙度和比表面积，有利于对污染物的吸附，同时电气石粉微弱电场的存在也有助于增加催化活性；
本发明通过引入电气石、氮/磷掺杂碳量子点进行掺杂，增强了Bi2WO6对可见光的吸收，并有效抑制光生载流子的复合概率，且提高比表面积，从而提高光催化效果；
而且由于液晶面板工厂有机废水中的成分较为复杂，微生物降解法可以有效弥补单一光催化降解法的不足，栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌组成的复合微生物菌液，对于液晶面板工厂有机废水中的有机污染物的降解具有较高的专一性，因此能够进一步去除废水中的有机污染物，对水质改善具有明显的影响。
（发明人：肖凡;吴喆;安猛;刘瑞琪;翁士睿;张鸿雁）