[发明专利]一种发酵废水生化处理尾水的脱色方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水深度处理领域，更具体的说是将化学混凝与电解氧化的工艺组合对发酵废水生化处理尾水的进行脱色处理的方法。

背景技术

发酵工业是一类在国民生产中占据重要地位的生产行业，如制药业生产抗生素、维生素等，化工业生产酒精、丁醇、衣康酸等产品，这些发酵产品与人民生活息息相关。发酵生产中，采用多种有机原料（含大量的糖、蛋白质、氨基酸、醇类化合物等）与多种无机物质（各种无机盐、酸、碱等）进行微生物发酵生产产品，在发酵、提取、转化与合成、精制等生产过程中产生大量的废水。生产废水成分复杂、COD浓度大、色度高，经过厌氧与好氧串联工艺处理后，其生化尾水中的有机物含有-C=O、COOH、-NO₂等生色基团与-CH₃、-OR、-NH₂、-OH等助色团，使尾水呈棕黄色或深棕色，色度仍很高，不能达标排放。

对于废水的脱色研究，有采用生物方法脱色，但处理效果不高，如筛选特效脱色菌种，效果好但耗时长，且发酵废水的尾水可生化性低，不适宜生物脱色处理。因此，出现了一些高级氧化方法对尾水进行脱色研究，如臭氧氧化、加氯氧化等。臭氧氧化虽然脱色效果很好，但由于需要专门的臭氧发生系统，在高压条件下产生臭氧，耗电量大、运行费用高。氯氧化脱色，生产上常用的经济型氧化剂为次氯酸钙，它在脱色氧化时容易形成难以处理的钙盐污泥。此外，由于在发酵生产中加入了大量盐酸，废水中的氯离子含量（5000-8000mg/L）已很高，加氯脱色又增加了出水中的氯离子含量。因此，臭氧氧化、加氯氧化等高级氧化法在实际工程中应用较少。活性炭作为吸附剂进行脱色效果很好，但是其价格昂贵、再生困难、运行费用高，限制了它在实际工程中的广泛应用。

最常用的脱色方法是化学混凝，朱露山(广东化工，2010 年，第37卷第11期)采用PAC/PAM絮凝处理印染废水，色度去除率达到75%。但化学混凝只能去除胶体状中或微小颗粒状有机物中有色物质，不能去除尾水中可溶性的、极性强的有色有机物质，所以单纯的混凝法处理效果较差，不能使出水达标排放。马宏瑞等（陕西科技大学学报，2009年，第27卷第6期）利用三维电极对酸性大红G的脱色研究，在电解时间150 min、槽电压25 V、填料为活性炭/玻璃珠(体积为2：1)、pH为2、Na₂SO₄ 投加量2.0g/L的条件下,废水的脱色率达82.11%。电解脱色可以去除水溶性的有色有机物质，但由于胶体状或颗粒状有机物存在，阻碍的电流的传导与废水中有机物的传质，处理效果较差，要达到较好的处理脱色效果，处理时间长、耗电量大、运行费用高。

因此，对于发酵废水的生化处理尾水需要一种效果好、处理成本低、适应实践工程的脱色方法。

发明内容

1. 发明的目的

     针对现有技术的不足，本发明提供一种发酵废水生化处理尾水的脱色方法，适合于发酵废水生化处理尾水脱色，通过本发明的处理使废水色度达到国家污水综合排放标准（GB 8978-1996）的一级标准。

2. 技术方案

本发明解决所述发酵废水生化处理尾水脱色的技术问题所采用的技术方案是化学混凝与电解氧化组合工艺方法，具体过程为：

（1） 将发酵废水生化处理尾水引入第一混凝反应池中，加入混凝剂，进行搅拌反应，时间为3-5分钟；

（2） 经步骤（1）反应的出水引入第二混凝反应池中，加入助凝剂，进行混凝反应，时间为1-3分钟；

（3） 经步骤（2）反应的出水进入沉淀池中，沉淀0.5-1小时；

（4） 经步骤（3）处理的出水进入三维电解反应器中，对于电导率小于4000mS/cm的废水，加入一定量的电解质增加导电性。在电流密度为30-100A/m²，电压8-12V的条件下进行电解，电解时间为15-25分钟，电解出水即为处理出水。

发酵废水生化处理尾水中的有色物质是以有机物的形式存在于水中，一部分为可溶性的有机物，另一部分存在于胶体或微小的颗粒有机物中。加入混凝剂后，通过混凝剂的吸附架桥作用而把胶体或微小的颗粒的有机物变成絮凝体的形式从水中分离出来，存在其中的有色物质也同时被去除，达到部分脱色的效果。

步骤（1）中的混凝剂为鳌聚物复合改性PAC或聚合氯化铝铁，投加量为0.5-1.0 g/L。步骤（2）中的助凝剂为PAM，投加量为1-10 mg/L。