專利名稱：一種酵母廢水深度處理脫色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水脫色處理領(lǐng)域，特別是針對(duì)酵母廢水生化出系統(tǒng)水的深度處理脫色方法。
背景技術(shù)：
酵母廢水中的色度是由廢糖蜜中的色度在制糖和酵母發(fā)酵過(guò)程中逐步產(chǎn)生累積而成的，主要有酚類物和氨基氮化合物等成分，多酚類物質(zhì)在酶的作用下氧化成褐色素，還原糖堿分解所合成高分子棕黑色素，還原糖與氨基酸反應(yīng)生成褐色聚合物，糖熱分解成深咖啡色的焦糖色素，酚類物與鐵反應(yīng)生成深色的化合物等綜合上述各物質(zhì)的色素，酵母廢水呈棕黑色，色度達(dá)6400倍左右。在生物處理酵母廢水的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，厭氧過(guò)程對(duì)廢水色度的去除效果較好，進(jìn)水 色度為3200倍左右，厭氧出水一般能達(dá)到480-600倍，色度去除率在81%以上，但經(jīng)好氧處理后色度反而有所增加，好氧出水色度一般為640-800倍，這是因?yàn)樵趨捬蹼A段，部分多酚類化合物的顯色基團(tuán)被還原，但沒有完全分解為小分子，暫時(shí)不顯色，在好氧階段，這些顯色集團(tuán)被氧化后，又恢復(fù)以前的顯色基團(tuán)，重新呈現(xiàn)出顏色，此類多酚化合物為生物難降解物質(zhì)，在生物系統(tǒng)處理過(guò)程中難以徹底分解去除，最終隨好氧出水從生物系統(tǒng)排出。目前酵母廢水深度處理的方法主要是化學(xué)法，利用絮凝劑進(jìn)行脫色處理，色度去除率最大為75%，同時(shí)由于化學(xué)藥劑的投加、化學(xué)污泥的處置，運(yùn)行費(fèi)用大幅增加，給酵母企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了不利的影響，因而，如何能夠有效去除酵母廢水中的色度，同時(shí)降低脫色的成本，成為酵母廢水深度處理需要解決的重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種酵母廢水深度處理脫色的方法，采用非均相催化臭氧化的方法，有效去除廢水中的色度，同時(shí)最大程度降低臭氧投加量。本發(fā)明提供的一種酵母廢水深度脫色處理方法，采用如下技術(shù)方案酵母廢水原水為生化系統(tǒng)出水，色度在500倍至800倍范圍內(nèi)，在臭氧和催化劑的共同作用下，對(duì)該酵母廢水原水進(jìn)行非均相催化臭氧化反應(yīng)，臭氧投加量在50mg/L以下，反應(yīng)停留時(shí)間為30分鐘，出水色度可達(dá)到50倍以下。所述催化劑為固態(tài)催化劑，該固態(tài)催化劑包含二氧化錳、氧化鋁和氧化銅，其中二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的重量比為
O.8-1. 2:0. 7-0. 9 :0. 27-0. 33，二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的粒徑為4_8mm，并且固態(tài)催化劑在反應(yīng)器內(nèi)為固定床形式，催化劑投加高度為2. 5-3m。優(yōu)選地，反應(yīng)器內(nèi)氣水進(jìn)入方向?yàn)槟嫦?，臭氧氣體從底部進(jìn)入反應(yīng)器，酵母廢水原水從頂部進(jìn)入反應(yīng)器。優(yōu)選地，將反應(yīng)器出水回流至進(jìn)水，回流比例為進(jìn)水量的1-1. 5倍。催化劑固定床隨著連續(xù)運(yùn)行，會(huì)截留水中懸浮物，在催化劑表面會(huì)形成一層膜，影響催化效果，故此，需要對(duì)催化劑固定床進(jìn)行定期反沖洗。反沖洗用水為工藝出水或是自來(lái)水均可，從反應(yīng)器底部進(jìn)入，上部流出；反沖洗進(jìn)氣為空氣，從反應(yīng)器底部進(jìn)入，從反應(yīng)器上部排出。優(yōu)選地，催化劑固定床的反沖洗周期為24至48小時(shí)，反沖洗時(shí)間為20至30分鐘。酵母廢水中色度的主要組成成分有焦糖色素、美拉德色素和多酚類色素，這些色素?zé)o法被微生物分解，所以在常規(guī)生物處理后廢水的色度依然很高。傳統(tǒng)深度處理工藝依靠投加混凝藥劑進(jìn)行沉淀去除廢水中COD和色度，但混凝藥劑大量的使用對(duì)色度的去除效果有限，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥從而造成二次污染，也提高了廢水處理的成本。臭氧本身具有強(qiáng)氧化性，可用于色度的去除，但酵母廢水色度高，直接使用臭氧投加量偏大，臭氧制作成本高，直接使用臭氧進(jìn)行脫色處理成本過(guò)高。在催化劑的作用下產(chǎn)生大量具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基和其他自由基團(tuán)，去氧化造成色度的有機(jī)物。本發(fā)明采用以特定重量比配置的包含二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的固態(tài)催化劑，其對(duì)臭氧化反應(yīng)的催化效率極高，顯著降低了臭氧投加量，同時(shí)使出水色度滿足排放要求。由于催化劑使用形式為固定式濾床，截留效果明顯，可以有效截留原水中的懸浮物，從而有效避免了懸浮物對(duì)催化臭氧產(chǎn)生羥基自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的不利影響。反應(yīng)器采用氣水逆流的形式也可有效避免由于氣水同向、上升流速過(guò)快造成催化劑濾床的膨脹而導(dǎo)致濾床截留作用下降，對(duì)產(chǎn)生羥 基自由基的不利影響。同時(shí)，使用固態(tài)催化劑做濾床，可以便于固液分離。


圖I是酵母廢水催化臭氧化脫色處理方法示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明中所述的技術(shù)方案更加便于理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明所述的酵母廢水深度處理脫色方法做進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例I酵母廢水原水為北方某酵母廠的生化系統(tǒng)出水，色度在500倍至800倍范圍內(nèi)，在臭氧和催化劑的共同作用下，對(duì)該酵母廢水原水進(jìn)行非均相催化臭氧化反應(yīng)，臭氧投加量在50mg/L以下，反應(yīng)停留時(shí)間為30分鐘，出水色度可達(dá)到50倍以下。所述催化劑為固態(tài)催化劑，該固態(tài)催化劑包含二氧化錳、氧化鋁和氧化銅，二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的重量比為O. 8-1. 2:0. 7-0. 9 :0. 27-0. 33，其中二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的粒徑為4_8mm，并且固態(tài)催化劑在反應(yīng)器內(nèi)為固定床形式，催化劑投加高度為2. 5-3m。反應(yīng)器內(nèi)氣水進(jìn)入方向?yàn)槟嫦?，臭氧氣體從底部進(jìn)入反應(yīng)器，酵母廢水原水從頂部進(jìn)入反應(yīng)器。催化劑固定床的反沖洗周期為24至48小時(shí)，反沖洗時(shí)間為20至30分鐘。表I為北方某酵母廠的生化系統(tǒng)出水的間歇式脫色試驗(yàn)結(jié)果，可以看出與直接臭氧氧化相比，采用催化臭氧化的方法可使臭氧的使用量明顯降低，且出水色度有大幅度提升，可穩(wěn)定達(dá)到50倍的要求。表I
權(quán)利要求
1.一種酵母廢水深度處理脫色方法，其特征在于酵母廢水原水為生化系統(tǒng)出水，色度在500倍至800倍范圍內(nèi)，在臭氧和催化劑的共同作用下，對(duì)該酵母廢水原水進(jìn)行非均相催化臭氧化反應(yīng)，臭氧投加量在50mg/L以下，反應(yīng)停留時(shí)間為30分鐘，出水色度可達(dá)到50倍以下；所述催化劑為固態(tài)催化劑，該固態(tài)催化劑包含二氧化錳、氧化鋁和氧化銅，其中二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的重量比為O. 8-1. 2:0. 7-0. 9 :0. 27-0. 33，二氧化錳、氧化鋁和氧化銅的粒徑為4-8mm，并且固態(tài)催化劑在反應(yīng)器內(nèi)為固定床形式，催化劑投加高度為2. 5_3m0
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種酵母廢水深度處理脫色方法，其特征在于，反應(yīng)器內(nèi)氣水進(jìn)入方向?yàn)槟嫦?，臭氧氣體從反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器，酵母廢水原水從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種酵母廢水深度處理脫色方法，其特征在于，催化劑固定床的反沖洗周期為24至48小時(shí)，反沖洗時(shí)間為20至30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種酵母廢水深度處理脫色方法，其特征在于，將反應(yīng)器出水回流至進(jìn)水，回流比例為進(jìn)水量的1-1. 5倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酵母廢水深度處理脫色方法，具體方法利用臭氧曝氣處理，同時(shí)輔以催化劑的作用，可以使出水色度優(yōu)于《酵母工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB25462-2010中的排放要求(50倍)，同時(shí)有效降低了臭氧的投加量。本發(fā)明改變了酵母行業(yè)廢水深度處理系統(tǒng)依靠化學(xué)沉淀方法去除色度的現(xiàn)狀，解決了由化學(xué)沉淀法帶來(lái)的化學(xué)污泥量大、處理成本高，且色度難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，本發(fā)明工藝可操作性強(qiáng)，適用于國(guó)內(nèi)酵母企業(yè)關(guān)于脫色問(wèn)題進(jìn)行的工程改造項(xiàng)目及新建項(xiàng)目。
文檔編號(hào)C02F1/78GK102863071SQ20121040761
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者荊降龍, 林秀軍, 宋英豪, 李子富, 朱民, 代琳琳, 梁康強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院