CN117125769B - 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺 - Google Patents

一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN117125769B
CN117125769B CN202311386623.2A CN202311386623A CN117125769B CN 117125769 B CN117125769 B CN 117125769B CN 202311386623 A CN202311386623 A CN 202311386623A CN 117125769 B CN117125769 B CN 117125769B
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic wastewater
liquid crystal
nitrogen
panel factory
photocatalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311386623.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117125769A (zh
Inventor
肖凡
吴喆
安猛
刘瑞琪
翁士睿
张鸿雁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd filed Critical Shanghai Dongzhen Environment Protection Engineering & Technology Co ltd
Priority to CN202311386623.2A priority Critical patent/CN117125769B/zh
Publication of CN117125769A publication Critical patent/CN117125769A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117125769B publication Critical patent/CN117125769B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24Nitrogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • B01J37/10Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

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。

Description

一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺
技术领域
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。
背景技术
液晶电子面板行业是重污染行业,其生产工艺过程复杂,涉及到种类繁多的化学品,各工序产生的工艺废水、废液种类较多、成分复杂,一般包括无机废水和有机废水,无机废水中的主要污染物为氟化物、重金属铜离子、磷酸盐等,有机废水中的主要污染物为有机氮、有机硫、高分子等难生物降解物质,有机废水的COD(化学需氧量)、氨氮和总氮浓度高,目前针对液晶面板工厂有机废水的处理方法包括化学混凝沉淀法、生物降解法、离子交换吸附法、膜分离法、臭氧活性炭法等,但是效果不是太理想,目前,亟需探寻一种行之有效的处理方法。
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。
附图说明
图1为实施例1中有机废水处理前后的水质对比照片。
图2为实施例1中所制备复合型光催化剂的SEM图。
具体实施方式
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明未提及的技术均参照现有技术,除非特别指出,以下实施例和对比例为平行试验,采用同样的处理步骤和参数。
实施例1
一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺:
本实施例中的有机废水选自湖南某液晶面板厂尾水水样,水样较为浑浊、有刺激性气味,水质指标如表1所示:
表 1:
在自然光照射下,向有机废水中加入1.5g/L的复合型光催化剂,室温搅拌反应60min完成光催化降解,复合型光催化剂包括电气石、氮/磷掺杂碳量子点和钨酸铋,复合型光催化剂的制备方法如下:
将1.58g磷酸脲作为氮/磷源、19.2g柠檬酸作为碳源和200ml水一起加入反应釜中,搅拌均匀后密封加热至200℃,水热反应8h后冷却至室温,将反应液微孔过滤(0.22 µm)后离心10min,离心机转速为8000r/min,取上清液采用冷冻干燥机在-53℃冷冻干燥72h得到氮/磷掺杂碳量子点,将79g硝酸铋、29.4g钨酸钠溶于500ml水中,用0.1M硝酸调节体系pH至1,再加入4.5g电气石(8000目级)、4.5g氮/磷掺杂碳量子点、1g乌洛托品和1g十六烷基三甲基溴化铵并继续搅拌60min,将所得混合溶液转移至反应釜中,密封加热至180℃水热反应24h后冷却至室温,过滤出沉淀,用水和乙醇交替洗涤两次后置于干燥箱中60℃干燥24h即可。
经过光催化降解后的有机废水通过管道转移至另一降解池中将复合型光催化剂分离,取样进行检测,水质指标如表2所示:
表 2:
再将复合微生物菌液投加到有机废水中,复合微生物菌液的用量为有机废水体积的0.8%,持续性曝气24h以上完成微生物降解,曝气量为600L/h,复合微生物菌液包括栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌,栗褐芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌均购自北京北纳创联生物技术研究院,采用牛肉膏蛋白胨液体培养基培养,分别将培养到对数期的栗褐芽孢杆菌菌液和凝结芽孢杆菌菌液于4℃离心(5000r/min,20min),再用灭菌的磷酸盐缓冲液(pH=7)洗涤三遍后,用无菌水重悬、调整制成复合微生物菌液,复合微生物菌液中栗褐芽孢杆菌的活菌数2×108CFU/ml,凝结芽孢杆菌的活菌数为2×108CFU/ml,取样进行检测,水质指标如表3所示:
表3:
实施例2
与实施例1基本相同,区别在于,电气石(8000目级)用量为5g、氮/磷掺杂碳量子点用量为1g,对经过光催化降解和微生物降解后的有机废水进行取样检测,水质指标如表4所示:
表4:
实施例3:
与实施例1基本相同,区别在于,电气石(8000目级)用量为1g、氮/磷掺杂碳量子点用量为5g,对经过光催化降解和微生物降解后的有机废水进行取样检测,水质指标如表5所示:
表5:
对比例1:
与实施例1基本相同,区别在于,不加入电气石,对经过光催化降解后的有机废水进行取样检测,水质指标如表6所示:
表6:
对比例2:
与实施例1基本相同,区别在于,不加入氮/磷掺杂碳量子点,对经过光催化降解后的有机废水进行取样检测,水质指标如表7所示:
表7:
对比例3:
与实施例1基本相同,区别在于,用市售碳量子点(西安瑞禧生物)代替氮/磷掺杂碳量子点,对经过光催化降解后的有机废水进行取样检测,水质指标如表8所示:
表8:
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

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%。
CN202311386623.2A 2023-10-25 2023-10-25 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺 Active CN117125769B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311386623.2A CN117125769B (zh) 2023-10-25 2023-10-25 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311386623.2A CN117125769B (zh) 2023-10-25 2023-10-25 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117125769A CN117125769A (zh) 2023-11-28
CN117125769B true CN117125769B (zh) 2024-01-02

Family

ID=88861321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311386623.2A Active CN117125769B (zh) 2023-10-25 2023-10-25 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117125769B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450822A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 浙江工业大学 一种钼酸铋包覆电气石复合光催化剂的制备方法
CN113019417A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 南京理工大学 一种B掺杂的g-C3N4/BiVO4光催化剂及其制备与应用
CN114377696A (zh) * 2021-11-12 2022-04-22 天俱时工程科技集团有限公司 生物膜基BiOClxBr(1-x)/Au/MnO2复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450822A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 浙江工业大学 一种钼酸铋包覆电气石复合光催化剂的制备方法
CN113019417A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 南京理工大学 一种B掺杂的g-C3N4/BiVO4光催化剂及其制备与应用
CN114377696A (zh) * 2021-11-12 2022-04-22 天俱时工程科技集团有限公司 生物膜基BiOClxBr(1-x)/Au/MnO2复合材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN117125769A (zh) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108452820B (zh) 一种氮化碳/α型氧化铁催化剂、光电辅助类芬顿体系及其在有机废水处理中的应用
CN112194236A (zh) 一种利用生物炭-氧化铜复合材料活化过一硫酸盐处理含盐难降解废水的方法
US20230150850A1 (en) Method for removing organic pollutants from water bodies by activating persulfate with nutrient-enhanced soybean sprout-based biochar
CN111659453B (zh) 一种可见光-臭氧协同催化的催化剂及其制备方法
CN113877581A (zh) 一种铁酸铜尖晶石材料及其制备方法与应用
CN113083369B (zh) 一种基于铁基金属有机骨架衍生的电芬顿催化剂及其制备方法和应用
CN113559837A (zh) 一种柱状活性炭载铁复合催化剂及其制备方法和应用
CN113908835A (zh) 一种基于非自由基高效矿化磺胺类抗生素的活性复合材料的制备及其应用
CN108083452B (zh) 一种异养与硫自养集成固相反硝化系统处理高硝酸盐水体
CN116639789B (zh) 利用改性生物炭催化剂催化过硫酸盐去除废水中难降解有机物的方法
CN117125769B (zh) 一种液晶面板工厂有机废水的处理工艺
CN116143249B (zh) 基于改性生物炭的高电子传递效率的光电催化三维粒子电极的制备方法及其应用
CN115382551B (zh) 基于高铁酸钾改性的三维碳质功能性阴极材料及其制备方法和应用
CN111659468A (zh) 一种MoS2/缺陷型MIL-100(Fe)的复合催化剂、制备方法及应用
CN103521183A (zh) 一种处理丙烯腈废水的吸附剂及其制备方法与应用
CN111545211A (zh) 一种氧化石墨烯-氧化镧-氢氧化钴复合材料、合成方法及其应用
CN114768792B (zh) 一种用于污水处理的净化剂及其制备方法
CN108421527B (zh) 生物质碳材料及其制备方法和应用
CN115814829A (zh) 一种Co与Mo2C共掺杂的生物炭基复合材料及其制备方法与应用
CN115715980A (zh) Mn3O4/CNTs类芬顿催化剂及其制备方法和应用
CN113800618A (zh) 生物炭通过加速亚铁离子再生提高芬顿体系效率的方法
CN115304163A (zh) 一种用于人工湿地填料的生物炭负载纳米铁系改性复合材料的制备方法
CN116747867B (zh) 一种用于氧化法去除水中有机污染物的Co基催化剂的制备及其应用
CN116786082B (zh) 一种土霉素的特异性吸附剂及其制备方法
CN114768766B (zh) 一种氮掺杂碳纳米管包覆钴铁锰纳米颗粒改性生物炭的制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant