[发明专利]一种豆制品废水废渣处理甲基橙染料废水的方法

说明书

本发明公开了一种豆制品废水废渣处理甲基橙染料废水的方法，以豆制品加工过程中产生的废水和豆渣处理甲基橙染料废水，既解决了甲基橙染料废水的降解，又能减少豆制品废水二次氧化分解产生的部分有毒有害成分。大豆中含有大量的不饱和脂肪酸，包括油酸、亚油酸和亚麻酸，在加工过程中这些不饱和脂肪酸极易通过脂氧合酶酶促氧化及热聚合而发生氧化反应，产生具有高度反应能力的自由基、氢过氧化物以及氢过氧化物分解产生的醛、酮等二级氧化产物而进入到豆制品废水废渣，氧化降解甲基橙溶液，产生脱色效果，显示了其在环境保护中废水处理过程的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种甲基橙染料废水处理方法，尤其涉及一种利用豆制品生产过程中产生的黄浆水、泡豆水及豆渣，用于降解甲基橙偶氮染料废水，属于环境保护技术领域中废水的处理。

背景技术

偶氮染料是合成染料中最多的品种，占排放到环境中染料总量的80％，其化学性质稳定，废水成分复杂。这类染料以致癌芳香胺作为中间体合成，被排放到自然水体后，在水体中富集，经过食物链富集进入人体后可导致膀胱癌、输尿管癌、肾盂癌等恶性疾病。甲基橙是在弱酸性介质中偶合得到的一种偶氮类染料，有毒，可在食物链中生物聚积，严重成胁人类的生命安全。其脱色和降解已成为世界性的研究难点和热点，解决和研发新的染料废水处理方法具有重要的实际意义。

目前，世界上对甲基橙等偶氮染料废水的处理方法主要有物理法、生物法、化学法等。物理法有吸附法和膜分离法等。生物法利用筛选的微生物进行降解，利用生物的代谢作用和生化过程降解偶氮类物质，目前已知的可降解偶氮染料的生物包括:细菌、真菌、酵母菌、放线菌等。生物处理法具有应用范围广、处理量大、成本低等优点，但由于微生物对营养物质、pH值、温度等条件有一定要求，难以适应印染废水水质波动大、染料数量繁多、毒性高的特点。并且存在占地面积较大，不易净化彻底，色度和化学需氧量COD浓度不易达标等缺点，通常要和其它处理方法配合使用。

初期化学氧化法主要是采用臭氧、过氧化氢等强氧化剂实现对甲基橙等的直接矿化。20世纪80年代以来，以生成羟基自由基为标志的高级氧化技术(AOPs)引起了世界各国的广泛重视，作为一种传统、高效、廉价的高级氧化技术，Fenton法及类Fenton法近年来广泛应用于含偶氮染料的工业废水处理。过氧化氢与催化剂Fe²⁺构成的氧化体系通常称为Fenton试剂。在含有Fe²⁺的酸性溶液中投加过过氧化氢时，在Fe²⁺催化剂的作用下，反应中生成的羟基自由基(·OH)具有很强的氧化能力，能使许多难生物降解的有机物氧化分解。从而引发和传播自由基链反应，加快有机物的氧化。近年来还相继把紫外光、氧气和电引入Fenton体系，形成了“类Fenton试剂”，以期达到提高效果、加快反应速度、降低成本等目的。高级氧化技术(AOPs)的处理效能更高，矿化作用更为彻底，在催化剂的作用下去除率尤佳。但处理成本高，技术要求复杂，催化剂无法回收，引入的杂质会造成二次污染。

近年来，TiO₂、ZnO等催化剂的广泛应用提高了羟基自由基(·OH)的产生效率，有效促进了AOPs在染料废水处理中的应用。目前，以TiO₂半导体为基础的光催化技术还存在量子产率低，光生空穴-电子易复合，光催化剂只能利用波长在300～400nm的紫外线，太阳能利用率低，光催化材料易失活，相关光催化反应器，成本较高。

豆制品加工工程中产生废水和豆渣，废水的主要组成有：黄浆水、浸泡水、冲洗废水等，其废水的主要污染物成分有：少量豆渣、油脂、蛋白质和纤维多糖等。该废水主要特点是：COD_Cr和氮的浓度很高，综合废水的COD_Cr5500～10000mg/L，总N200～500mg/L，如果处理不达标排放，将引发水体富养化，与此同时，黄浆废水中的自由基进入环境，会造成对环境生物体的破坏。