專利名稱：一種對生產(chǎn)維生素c所產(chǎn)生污水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種污水處理方法，特別地涉及ー種對生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的處
理方法。
背景技術(shù)：
維生素C生產(chǎn)廢水屬于高濃度難降解有機(jī)廢水其CODcr可以高達(dá)3萬至5萬mg/L ；B0D5與CODcr的比值小于O. 3，難以生物降解；由于這些特性，往往會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。制藥廢水污染物具有含量高、懸浮物濃度大、毒性強(qiáng)、難降解物質(zhì)多、水質(zhì)變化快、水量變幅大和處理復(fù)雜等特點(diǎn)，一直以來都是エ業(yè)廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前制藥廢水處理普遍采用厭氧生化處理和厭氧-好氧生化組合エ藝，但因廢水 中殘留大量特征污染物有抑制甚至殺死細(xì)菌等微生物的作用，不但處理效果差，而且容易造成制藥廢水中特征污染物在生態(tài)中的遷移與富集，形成嚴(yán)重的二次污染。同時(shí)存在投資大、處理周期長、受季節(jié)影響大和處理結(jié)果不穩(wěn)定等諸多缺點(diǎn)。制藥廢水的復(fù)雜性與常規(guī)生化處理工藝的高耗、低效性，是導(dǎo)致當(dāng)前大量制藥廢水難以處理和不易達(dá)標(biāo)。維生素C廢水富含有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、多糖及其他分解產(chǎn)物，成分復(fù)雜，有較高的色度，經(jīng)過生物處理工藝處理的維生素C提煉廢水不能達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的要求，需要在生物處理前進(jìn)行預(yù)處理。因此，對維生素C生產(chǎn)廢水的處理方法研究有著重大的意義。由于維生素C提煉廢水成分復(fù)雜，且可生化性差。因此其預(yù)處理及輔助エ藝采用微電解加物化法處理，去除色度及部分C0D&的同時(shí)提高可生化性。鐵碳微電解法常被應(yīng)用于生物難降解廢水(如染料、印染、農(nóng)藥、制藥、化工等エ業(yè)廢水)處理的預(yù)處理階段，該方法可實(shí)現(xiàn)大分子有機(jī)物的斷鏈、發(fā)色與助色基因的的脫色，提高廢水的可生化性。微電解氧化還原是利用有一定比表面的、含有大量導(dǎo)電雜質(zhì)的高價(jià)金屬在酸性環(huán)境下發(fā)生電蝕反應(yīng)時(shí)，在金屬與雜質(zhì)間形成微電極，由微電極點(diǎn)解而產(chǎn)生足量的活性氫，井利用其強(qiáng)化還原性來分解和還原高分子量有機(jī)物。鐵和碳的氧化還原電位相差較大，在廢水中加入鉄屑和鐵碳粉末，由此組成腐蝕電池。它集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及電沉積等作用于一體。在酸性條件下，將鐵碳混合物投加到電解質(zhì)溶液中吋，兩者間會(huì)通過原電池效應(yīng)發(fā)生如下的電極反應(yīng)陽極(Fe)Fe-2e — Fe2+，E0 = -O. 44V (I)陰極(C)2H++2e — 2[H] — H2，E0 = OV (2)電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物具有較高的化學(xué)活性。具體作用主要有(I)新產(chǎn)生的鐵表面及反應(yīng)中產(chǎn)生的大量初生態(tài)Fe2+和原子H具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用； (2)反應(yīng)生成的Fe2+參與溶液中的氧化還原反應(yīng)，生成Fe3+反應(yīng)后期溶液pH值升高，F(xiàn)e3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑，可以有效地吸附、絮凝水中的污染物，從而增強(qiáng)對廢水的浄化效果。
在對污水進(jìn)行微電解之后再使用絮凝劑處理，在其協(xié)同作用下，污水C0D&及色度可得到極大改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種微電解處理與絮凝沉淀處理、過濾處理以及生物反應(yīng)聯(lián)用的，處理生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生的污水的エ藝。本發(fā)明所述的エ藝包含以下步驟(I)微電解處理，以維生素C提煉廢水為原水，向原水中投入鐵屑并同時(shí)向廢水中鼓氣，這樣能在廢水中形成無數(shù)微小的原電池，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生ニ價(jià)和三價(jià)鐵離子，從而在廢水中形成膠體產(chǎn)生絮凝沉淀效果。鉄屑的投放量控制在I 3kg/m3。(2)絮凝沉淀處理，經(jīng)過微電解處理之后的上清液流入絮凝沉淀池，向池中投放絮凝劑，絮凝劑選用熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，其用量為3 4ml/L,先使用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速快速攪拌I分鐘，然后改為20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，隨后讓液體靜置I小時(shí)左右。(3)沉淀池的上清液進(jìn)入過濾裝置，通過長I. 5 I. 8米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱進(jìn)行過濾，過濾柱中的濾料為混合濾料，濾速為10 Ilm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米。(4)濾出液流入生物反應(yīng)器中，共設(shè)置2個(gè)生物反應(yīng)器，分別是厭氧生物濾池、好氧生物流化床。這兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，所述兩個(gè)反應(yīng)器之間串聯(lián)。反應(yīng)器中投加生物膜載體，所使用的載體為以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，厭氧生物濾池中載體投加體積為反應(yīng)器容積的50% 55%，好氧生物流化床中載體投加體積為反應(yīng)器容積的20% 30%。反應(yīng)器中接種活性污泥，經(jīng)過15天左右的馴化和掛膜，反應(yīng)器即可進(jìn)入正式運(yùn)行階段。穩(wěn)定出水后出水水質(zhì)可達(dá)到國家I級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。在生物反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為24小時(shí)。其中，步驟(2)中所述的絮凝劑是熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，具體的制備方法是將熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)盟渲贸?% 10%的殘?jiān)鼭{料，將PAM配置成I. 2 I. 5%。的水溶液。所述的PAM溶液與殘?jiān)鼭{料按照體積比為I : I I : I. 5的比例進(jìn)行混合，得到步驟(2)所使用的混凝劑。其中，步驟(3)中所述的混合濾料是由經(jīng)處理的甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)c活性炭的混合物，其具體制備方法如下將甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行清洗，隨后將殘?jiān)糜谫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 22%的氫氧化鈉溶液中，浸泡8 IOh ;將堿化處理后的殘洛進(jìn)行脫水處理后與過量的ニ亞こ基三胺進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；將交聯(lián)反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物與三甲胺醇溶液進(jìn)行季胺化反應(yīng)，得到固相產(chǎn)物；將固相產(chǎn)物清洗并干燥后備用；將處理好的甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)c納米級(jí)ニ氧化鈦以及活性炭混合，三者的質(zhì)量比為100 I 200 I ;三者混合均勻后即成本發(fā)明所使用的混合濾料。其中，步驟(4)中所述的以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體是通過以下方法制備而成的，將椰子殼進(jìn)行清洗、烘干、粉碎處理，粉碎達(dá)到30 40目；將粉碎后的椰子殼顆粒進(jìn)行堿化處理將該顆粒置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% 17%的氫氧化鈉溶液中，浸泡4 6h ;將堿化處理后的椰子殼進(jìn)行脫水處理后與過量的ニ甲基丙烯酸こニ醇酯進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；將交聯(lián)反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物與三甲胺醇溶液進(jìn)行季胺化反應(yīng),得到固相產(chǎn)物；將固相產(chǎn)物清洗，干燥即可得懸浮生物載體。本發(fā)明公開的處理生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的方法，具有以下特點(diǎn)I、成本較低，相比較目前常用的材料，本發(fā)明所公開的方法中每個(gè)步驟均使用較便宜的材料，在電解過程中使用鉄屑，在絮凝過程中使用熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物作為絮凝劑，在過濾時(shí)使用經(jīng)處理的甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)盎钚蕴康幕旌衔镒鳛闉V料，在生物反應(yīng)時(shí)使用以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，這些材料的成本都比較低。2、大量使用的材料均為廢物利用型，通過這樣的利用，能減少其他殘?jiān)奶幚韷毫?，起到循環(huán)利用的效果。3、特別適用于具有的污染物含量高、懸浮物濃度大、毒性強(qiáng)、難降解物質(zhì)多、水質(zhì)變化快等特點(diǎn)的污水，通過前面3級(jí)處理，能有效去除水中含有的具有抑菌作用的化學(xué)成分，以及去除大量的懸浮物，保證第4步生物反應(yīng)的效果。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中使用的分析方法采用重鉻酸鉀法測定COD ;采用稀釋接種法測定BOD5 ；采用過硫酸鉀氧化——紫外分光光度法測定總氮(TN);采用濾紙過濾稱重法測定懸浮物
(SS)。實(shí)施例I選用某生產(chǎn)維生素C的藥廠的排出廢水，該廢水的各項(xiàng)指標(biāo)如下C0D值31000mg/1，8005值 240011^/1，總氮(TN)值 490mg/l，懸浮物(SS)值 1400mg/l。(I)微電解處理，向原水中投入鐵屑并同時(shí)向廢水中鼓氣，鉄屑的投放量為2kg/m3。(2)絮凝沉淀處理，經(jīng)過微電解處理之后的上清液流入絮凝沉淀池，向池中投放絮凝劑，絮凝劑為上述熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，其用量為3ml/L,先使用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速快速攪拌I分鐘，然后改為20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，隨后讓液體靜置I小時(shí)。(3)沉淀池的上清液進(jìn)入過濾裝置，通過長I. 6米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱進(jìn)行過濾,過濾柱中的濾料為上述混合濾料,濾速為10 Ilm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米。(4)濾出液流入生物反應(yīng)器中，共設(shè)置2個(gè)生物反應(yīng)器，分別是厭氧生物濾池、好氧生物流化床。這兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，所述兩個(gè)反應(yīng)器之間串聯(lián)。反應(yīng)器中投加生物膜載體，所使用的載體為上述以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，厭氧生物濾池中載體投加體積為反應(yīng)器容積的55%，好氧生物流化床中載體投加體積為反應(yīng)器容積的30%。反應(yīng)器中接種活性污泥已經(jīng)經(jīng)過15天的馴化和掛膜。水力停留時(shí)間為24小吋。出水的COD值35mg/l，出水的BOD5值10mg/l，出水的TN值36mg/l，出水的SS值44mg/1 ο實(shí)施例2選用某生產(chǎn)維生素C的藥廠的排出廢水，該廢水的各項(xiàng)指標(biāo)如下C0D值23000mg/1，8005值 200011^/1，總氮(TN)值 550mg/l，懸浮物(SS)值 3100mg/l。(I)微電解處理，向原水中投入鐵屑并同時(shí)向廢水中鼓氣，鉄屑的投放量為3kg/m3。(2)絮凝沉淀處理，經(jīng)過微電解處理之后的上清液流入絮凝沉淀池，向池中投放絮凝劑，絮凝劑為上述熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，其用量為4ml/L,先使用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速快速攪拌I分鐘，然后改為20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，隨后讓液體靜置I小時(shí)。(3)沉淀池的上清液進(jìn)入過濾裝置，通過長I. 8米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱進(jìn)行過濾,過濾柱中的濾料為上述混合濾料,濾速為10 Ilm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米。(4)濾出液流入生物反應(yīng)器中，共設(shè)置2個(gè)生物反應(yīng)器，分別是厭氧生物濾池、好氧生物流化床。這兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，所述兩個(gè)反應(yīng)器之間串聯(lián)。反應(yīng)器中投加生物膜載體，所使用的載體為上述以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，厭氧生物濾池中載體投加體積為反應(yīng)器容積的53%，好氧生物流化床中載體投加體積為反應(yīng)器容積的27%。反應(yīng)器中接種活性污泥已經(jīng)經(jīng)過15天的馴化和掛膜。水力停留時(shí)間為24小吋。
出水的COD值56mg/l，出水的BOD5值2 Img/1，出水的TN值44mg/l，出水的SS值70mg/lο實(shí)施例3選用某生產(chǎn)維生素C的藥廠的排出廢水，該廢水的各項(xiàng)指標(biāo)如下C0D值45000mg/1，8005值 342011^/1，總氮(TN)值 453mg/l，懸浮物(SS)值 1220mg/l。(I)微電解處理，向原水中投入鐵屑并同時(shí)向廢水中鼓氣，鉄屑的投放量為2kg/m3。(2)絮凝沉淀處理，經(jīng)過微電解處理之后的上清液流入絮凝沉淀池，向池中投放絮凝劑，絮凝劑為上述熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，其用量為4ml/L,先使用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速快速攪拌I分鐘，然后改為20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，隨后讓液體靜置I小時(shí)。(3)沉淀池的上清液進(jìn)入過濾裝置，通過長I. 5米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱進(jìn)行過濾,過濾柱中的濾料為上述混合濾料,濾速為10 Ilm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米。(4)濾出液流入生物反應(yīng)器中，共設(shè)置2個(gè)生物反應(yīng)器，分別是厭氧生物濾池、好氧生物流化床。這兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，所述兩個(gè)反應(yīng)器之間串聯(lián)。反應(yīng)器中投加生物膜載體，所使用的載體為上述以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，厭氧生物濾池中載體投加體積為反應(yīng)器容積的55%，好氧生物流化床中載體投加體積為反應(yīng)器容積的25%。反應(yīng)器中接種活性污泥已經(jīng)經(jīng)過15天的馴化和掛膜。水力停留時(shí)間為24小吋。出水的COD值80mg/l，出水的BOD5值3lmg/1，出水的TN值35mg/l，出水的SS值48mg/l。對比試驗(yàn)為了確定本發(fā)明所使用濾料的效果，進(jìn)行了濾料的對比試驗(yàn)。對比試驗(yàn)所使用的濾料除了本發(fā)明公開的混合濾料以外有以下幾種錳砂，沸石粉，石英砂，纖維球。其中錳砂為購自南寧市水淼濾材有限責(zé)任公司的粒徑為O. 6mm的天然錳砂濾料，沸石為購自南寧市水淼濾材有限責(zé)任公司的120目的天然沸石粉，石英砂為購自南寧市水淼濾材有限責(zé)任公司的粒徑為O. 3mm的天然海砂石英砂，纖維球?yàn)橘徸砸伺d市翔源環(huán)保填料廠的球徑為30_的纖維球?yàn)V料。
過濾裝置采用本發(fā)明中所述的過濾裝置，為長I. 5米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱。濾速為IOm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米。下表是測試結(jié)果，從測試結(jié)果看，本發(fā)明所公開的混合濾料的SS去除率要比其他濾料都高，而其他物化指標(biāo)也處于中游水平，說明該濾料的實(shí)際應(yīng)用效果是比較好的。

權(quán)利要求
1.一種對生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的處理方法，其特征在于所述方法包含以下步驟 (1)微電解處理，以維生素C提煉廢水為原水，向原水中投入鐵屑并同時(shí)向廢水中鼓氣，這樣能在廢水中形成無數(shù)微小的原電池，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生二價(jià)和三價(jià)鐵離子，從而在廢水中形成膠體產(chǎn)生絮凝沉淀效果，鐵屑的投放量控制在I 3kg/m3 ； (2)絮凝沉淀處理，經(jīng)過微電解處理之后的上清液流入絮凝沉淀池，向池中投放絮凝齊U，絮凝劑選用熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，其用量為3 4ml/L，先使用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速快速攪拌I分鐘，然后改為20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，隨后讓液體靜置I小時(shí)左右； (3)沉淀池的上清液進(jìn)入過濾裝置，通過長I.5 I. 8米，柱子內(nèi)徑30毫米的過濾柱進(jìn)行過濾，過濾柱中的濾料為混合濾料，濾速為10 Ilm/小時(shí)，濾料的濾層高度為I米； (4)濾出液流入生物反應(yīng)器中，共設(shè)置2個(gè)生物反應(yīng)器，分別是厭氧生物濾池、好氧生物流化床。這兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，所述兩個(gè)反應(yīng)器之間串聯(lián)，反應(yīng)器中投加生物膜載體，所使用的載體為以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體，厭氧生物濾池中載體投加體積為反應(yīng)器容積的50% 55%，好氧生物流化床中載體投加體積為反應(yīng)器容積的20% 30%。
2.權(quán)利要求I中所述的對生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的處理方法，其特征在于其中步驟(2)中所述的絮凝劑是熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)cPAM的溶液的混合物，具體的制備方法是將熔鹽電解法生產(chǎn)鎂時(shí)產(chǎn)生的殘?jiān)盟渲贸?% 10%的殘?jiān)鼭{料，將PAM配置成I. 2 I. 5%。的水溶液。所述的PAM溶液與殘?jiān)鼭{料按照體積比為I : I I : I. 5的比例進(jìn)行混合，得到步驟(2)所使用的混凝劑。
3.權(quán)利要求I中所述的對生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的處理方法，其特征在于其中步驟(3)中所述的混合濾料是由經(jīng)處理的甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)c活性炭的混合物，其具體制備方法如下將甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行清洗，隨后將殘?jiān)糜谫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 22%的氫氧化鈉溶液中，浸泡8 IOh ;將堿化處理后的殘?jiān)M(jìn)行脫水處理后與過量的二亞乙基三胺進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；將交聯(lián)反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物與三甲胺醇溶液進(jìn)行季胺化反應(yīng)，得到固相產(chǎn)物；將固相產(chǎn)物清洗并干燥后備用；將處理好的甘蔗制糖產(chǎn)生的殘?jiān)c納米級(jí)二氧化鈦以及活性炭混合，三者的質(zhì)量比為100 I 200 I ;三者混合均勻后即成本發(fā)明所使用的混合濾料。
4.權(quán)利要求I中所述的對生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的處理方法，其特征在于其中步驟(4)中所述的以椰子殼為原料制成的懸浮生物載體是通過以下方法制備而成的，將椰子殼進(jìn)行清洗、烘干、粉碎處理，粉碎達(dá)到30 40目；將粉碎后的椰子殼顆粒進(jìn)行堿化處理將該顆粒置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% 17%的氫氧化鈉溶液中，浸泡4 6h ;將堿化處理后的椰子殼進(jìn)行脫水處理后與過量的二甲基丙烯酸乙二醇酯進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；將交聯(lián)反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物與三甲胺醇溶液進(jìn)行季胺化反應(yīng)，得到固相產(chǎn)物；將固相產(chǎn)物清洗，干燥即可得懸浮生物載體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于治療生產(chǎn)維生素C所產(chǎn)生污水的方法。該方法包括微電解處理與絮凝沉淀處理、過濾處理以及生物反應(yīng)。能起到良好的去污效果，而且成本低廉，原材料環(huán)保。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102826721SQ20121034934
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者徐暢, 齊元峰, 戴碧波 申請人:艾特克控股集團(tuán)有限公司