專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電解與光電催化預(yù)處理黃姜皂素酸性廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于水處理領(lǐng)域，具體地涉及一種通過(guò)鐵屑微電解與光電催化組合工藝預(yù) 處理生產(chǎn)黃姜皂素時(shí)的酸性廢水的方法。
背景技術(shù)：
黃姜皂素生產(chǎn)是污染較嚴(yán)重的行業(yè)之一。在黃姜皂素生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒 有害廢水，產(chǎn)生的廢水主要來(lái)源于泡料、發(fā)酵、過(guò)濾和洗酸等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。黃姜皂素廢水 是一種強(qiáng)酸性、高鹽度、高濃度的有機(jī)廢水，廢水可生化性差。廢水中的主要污染物是鹽酸 和硫酸、糖類(lèi)、淀粉等有機(jī)物。如不進(jìn)行有效處理，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。目前黃姜皂素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水通常采用物化預(yù)處理、厭氧生化處理和好氧 生化處理，以及后端深度處理。由于黃姜生產(chǎn)過(guò)程中季節(jié)性依賴(lài)較強(qiáng)，生化處理系統(tǒng)不穩(wěn) 定。同時(shí)水質(zhì)和水量變化較大，對(duì)生化系統(tǒng)沖擊較大。黃姜廢水主要由泡料水、發(fā)酵廢水、過(guò)濾廢水和洗酸廢水組成。洗酸水又分為一次 洗酸水和二、三次洗酸水，洗酸水的COD濃度高達(dá)40000-80000mg/L，同時(shí)含有高濃度的鹽 度，鹽含量高達(dá)5000mg/L，洗酸水水量較小，在10噸/天。其它工序排放廢水pH值為中性， COD 一般在3000-4000mg/L，水量較大。目前，洗酸廢水通常與大量的其它工序排放廢水混 合進(jìn)行處理。這樣對(duì)廢水的處理系統(tǒng)沖擊較大。因?yàn)辄S姜酸性廢水中含有大量難生物降解有機(jī)物和高濃度的氯離子，因此如果對(duì) 洗酸廢水進(jìn)行有效預(yù)處理，降低其COD同時(shí)提高其可生化性，這樣對(duì)后續(xù)的生化處理單元 影響較低。目前通常采用鐵碳微電解方法進(jìn)行預(yù)處理，可以降低一部分C0D，但是COD去除 不多，對(duì)鹽度去除率不高。電化學(xué)氧化技術(shù)對(duì)高含鹽量的難生化處理有機(jī)廢水，具有較好處 理效果，主要是通過(guò)電化學(xué)氧化作用產(chǎn)生的活性自由基團(tuán)對(duì)水中的難降解有機(jī)物進(jìn)行氧化 處理。采用電化學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)難降解廢水的處理已有諸多研究，但是用于黃姜廢水的處 理未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種預(yù)處理黃姜皂素酸性廢水的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電解與光電催化預(yù)處理黃姜皂素酸性廢水的方 法，其主要步驟為1)將洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值至4-5 ；2)調(diào)節(jié)后的洗酸廢水進(jìn)入鐵屑進(jìn)行電解處理；3)電解處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值至中性或弱酸性，進(jìn)入第一混凝沉淀池進(jìn)行 混凝沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機(jī)物和沉淀分離鐵離子；4)經(jīng)過(guò)第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進(jìn)行光電催化反應(yīng)處理；5)收集光電反應(yīng)處理時(shí)產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價(jià)鐵 氧化為三價(jià)鐵，強(qiáng)化混凝沉淀處理；
6)光電催化反應(yīng)處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值為7-8，進(jìn)入二級(jí)混凝沉淀池，加入 絮凝劑再次進(jìn)行混凝沉淀處理。所述的方法中，步驟2的電解處理時(shí)間為1-30分鐘。所述的方法中，步驟4的光電催化反應(yīng)處理為1-30分鐘。所述的方法中，步驟6的絮凝劑為高分子絮凝劑-聚丙烯酰胺。

本發(fā)明的效果是1、通過(guò)鐵屑微電解處理，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的有效去除，同時(shí)酸性廢水中懸浮物也 得到有效截留。2、光電催化反應(yīng)可以通過(guò)多種氧化作用對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化去除；3、光電解產(chǎn)生的氯氣可以收集，部分打入前端的鐵屑微電解出水，氧化出水中二 價(jià)亞鐵離子，形成鐵離子，進(jìn)行強(qiáng)化混凝處理水中的有機(jī)物。4、本發(fā)明采用公知的廢水處理裝置，處理工藝簡(jiǎn)單方便，是一種黃姜皂素生產(chǎn)過(guò) 程中高濃度和高鹽度酸性廢水的有效預(yù)處理方法。


圖1是本發(fā)明處理黃姜皂素酸性廢水的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是采用公知的廢水處理裝置對(duì)黃姜洗酸廢水進(jìn)行的處理，因此以下只對(duì)本 發(fā)明實(shí)現(xiàn)酸性黃姜廢水去除的方法作說(shuō)明。本發(fā)明的原理簡(jiǎn)述如下黃姜酸性廢水中的有機(jī)物通過(guò)鐵屑微電解反應(yīng)，利用氧化還原作用，部分有機(jī)物 得到去除。接下來(lái)，通過(guò)調(diào)節(jié)pH值至中性，進(jìn)入混凝沉淀池，進(jìn)行混凝沉淀處理，使有機(jī)物 通過(guò)混凝反應(yīng)得到進(jìn)一步去除。沉淀出水進(jìn)入光電化學(xué)反應(yīng)單元，進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)的停留時(shí)間為1-30分鐘。 光電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中利用直接電化學(xué)氧化、間接電化學(xué)氧化、光催化過(guò)程、以及紫外強(qiáng)化活 性氯產(chǎn)生等過(guò)程進(jìn)行反應(yīng)，使有機(jī)污染物得到有效去除。同時(shí)電解產(chǎn)生的氯氣經(jīng)過(guò)收集后， 部分氯氣進(jìn)入鐵屑微電解反應(yīng)，使出水中的二價(jià)鐵離子與活性氯反應(yīng)強(qiáng)化生成鐵離子，然 后通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，進(jìn)入混凝沉淀池，進(jìn)行混凝沉淀反應(yīng)，利用混凝沉淀作用使有機(jī)物得到 進(jìn)一步去除。光電催化反應(yīng)出水，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)pH后，進(jìn)入混凝沉淀池，進(jìn)一步進(jìn)行混凝沉淀處理， 即可與混合廢水混合，進(jìn)行后續(xù)處理。同時(shí)產(chǎn)生的氯氣部分回收，部分回流進(jìn)入鐵屑微電解 單元出水，用以氧化水中二價(jià)鐵離子，然后進(jìn)行強(qiáng)化混凝沉淀反應(yīng)。下面結(jié)合附圖并列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明的流程示意圖。本發(fā)明采用微電解與光電催化組合工藝處理某地黃姜皂素酸性廢水，處理量為 5m3/d，微電解單元停留時(shí)間為30分鐘，然后出水加石灰調(diào)節(jié)pH值到6，進(jìn)入一級(jí)混凝沉淀 池，停留時(shí)間為0. 5小時(shí)；沉淀池出水進(jìn)入光電催化單元，光電催化單元停留時(shí)間為20分鐘；出水后調(diào)節(jié)PH至8左右，進(jìn)入二級(jí)混凝沉淀池，加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺經(jīng)過(guò)混凝 沉淀后，出水得到有效處理后，進(jìn)入生化單元。具體的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。本發(fā)明提出的鐵屑微電解處理和光電催化組合工藝處理黃姜生產(chǎn)過(guò)程中的洗酸 廢水，對(duì)廢水中的COD去除率可以達(dá)到70%以上，鹽度去除率可達(dá)到30%以上，經(jīng)處理后的 出水的混入其它工藝段水樣，進(jìn)行綜合處理，這樣減輕了后續(xù)生化處理的負(fù)荷，保持工藝運(yùn) 行的穩(wěn)定性。表1 原水和各工藝段出水
權(quán)利要求
1.一種電解與光電催化預(yù)處理黃姜皂素酸性廢水的方法，其主要步驟為1)將洗酸廢水調(diào)節(jié)PH值至4-5；2)調(diào)節(jié)后的洗酸廢水進(jìn)入鐵屑進(jìn)行電解處理；3)電解處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值至中性或弱酸性，進(jìn)入第一混凝沉淀池進(jìn)行混凝 沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機(jī)物和沉淀分離鐵離子；4)經(jīng)過(guò)第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進(jìn)行光電催化反應(yīng)處理；5)收集光電反應(yīng)處理時(shí)產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價(jià)鐵氧化 為三價(jià)鐵，強(qiáng)化混凝沉淀處理；6)光電催化反應(yīng)處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH為7-8，進(jìn)入二級(jí)混凝沉淀池，加入絮凝劑 再次進(jìn)行混凝沉淀處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟2的電解處理時(shí)間為1-30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟4的光電催化反應(yīng)處理為1-30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟6的絮凝劑為聚丙烯酰胺。
全文摘要
一種電解與光電催化預(yù)處理黃姜皂素酸性廢水的方法將洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值至4-5；調(diào)節(jié)后的洗酸廢水進(jìn)入鐵屑進(jìn)行電解處理；電解處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH值至中性，進(jìn)入第一混凝沉淀池進(jìn)行混凝沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機(jī)物和沉淀分離鐵離子；經(jīng)過(guò)第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進(jìn)行光電催化反應(yīng)處理；收集光電反應(yīng)處理時(shí)產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，強(qiáng)化混凝沉淀處理；光電催化反應(yīng)處理后的洗酸廢水調(diào)節(jié)pH為7-8，進(jìn)入二級(jí)混凝沉淀池，加入絮凝劑再次進(jìn)行混凝沉淀處理。本發(fā)明處理后的出水的混入其它工藝段水樣進(jìn)行綜合處理，這樣減輕了后續(xù)生化處理的負(fù)荷，保持工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102101734SQ201110005230
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者蘭華春, 劉會(huì)娟, 曲久輝, 胡承志, 趙旭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心