臭氧用于蒸馏废液真菌脱色效果研究

1. 介绍

酿酒厂会产生大量的废水,这是一个严重的环境问题。废水具有高化学需氧量(COD)、高生化需氧量(BOD)、pH值低、气味强、颜色深褐色等特点[1,2]。水洗的颜色主要是由类黑素引起的。传统的生物处理如厌氧消化和活性污泥法难以去除类黑素[3]。然而,据报道,真菌物种具有使糖蜜脱色的潜力[4]。聚合氯化铝(PAC)混凝等物理处理对DSW的脱色也非常有效[5]。在作者的早期研究中,用聚合氯化铝预处理消化后的废洗(DSW),并在真菌测序间歇式好氧反应器(FSBAR)中进行真菌脱色[6,7]。获得的总脱色量真菌处理后,pac对DSW的处理率为87%。

臭氧法用于蒸馏废水的脱色已在许多研究中得到应用。臭氧氧化可使生物处理后的糖蜜废水脱色80%,同时COD降低15-25%。它还提高了废水的生物降解性。

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然而,臭氧只改变发色团,而不降解废水中的深色聚类化合物[8,9]。就COD而言,臭氧与紫外线辐射的结合增强了废洗物的降解;然而,即使在非常稀的废水中,臭氧与过氧化氢的结合也只显示出边际的降低[10]。Sangave et al.(2007)研究了臭氧和超声波作为预处理废水的前处理步骤,通过提高COD去除效率来进行好氧处理。臭氧去除COD的效率更高,臭氧化后的样品的生物降解率提高了25倍,出水样品也出现了变色[11]。为了研究臭氧对PAC-FSBAR处理后的白酒废水COD和脱色的影响,进行了臭氧氧化研究。

2. 材料与方法

2.1. 废水

厌氧消化废液,用聚合氯化铝对DSW进行化学预处理,然后在FSBAR中进行生物处理。

臭氧处理用DSW预处理后的pH值为3.42,COD为6400 mg/L,颜色(475 nm处绝对吸光度)为1.43。

2.2. 实验装置

在一个长28 cm、直径6 cm的气泡柱反应器中,通过改变接触时间,在室温下进行了不同臭氧速率下的臭氧化研究。

臭氧气体使用臭氧发生器产生。发生器利用氧气浓缩器的氧气作为原料气,采用电晕放电法产生臭氧。实验装置示意图如图1所示。在氧气浓缩器上安装了一个带流量调节阀的转子流量计,在发电机组件前安装了一个输出控制刻度。校正后通过测量气体流速来测定臭氧的生成。臭氧通过气体扩散器在反应器底部供应。两个含2%碘化钾溶液的臭氧阱与反应器串联,以收集未反应的臭氧。

2.3. 臭氧化研究

在不同的臭氧速率下,通过改变接触时间进行了臭氧化研究。所有的研究都是在实验室的室温下进行的。在反应器中填充400 mL的FSBAR废水样品,反应器与两个臭氧阱串联连接,每个臭氧阱含有250 mL 2%的碘化钾水溶液。臭氧在空气扩散器的帮助下通过反应器的曝气口起泡。让臭氧气体与样品反应一段特定的时间间隔,每5分钟抽取5ml样品。对样品进行了COD和颜色分析。用硫代硫酸钠滴定臭氧捕集器的碘化钾溶液,以确定出口流中未反应臭氧的量。根据原料气流中臭氧的浓度,计算出反应器中臭氧的消耗量。

为了确定pH值的影响,通过向废水中添加氢氧化钠,将pH值调整到所需值(4、6、8、10),并保持施加臭氧的剂量恒定在6.3 g/h。每5分钟测一次颜色和COD。分别在3.8、5和6.3 g/h下进行臭氧氧化反应,了解臭氧剂量对脱色和去除COD的影响。

测定颜色时,取5 mL样品,8,000 rpm离心10分钟。离心后的上清液稀释10倍,测定还色率。用热谱可见分光光度计在475 nm处测定吸光度。脱色率表示为475 nm处吸光度相对于相同波长处初始吸光度的下降百分比。

化学需氧量(COD)的测定依据《水与废水检验标准方法》[12]。

3. 结论

对FSBAR出水进行臭氧氧化脱色。发现pH值对脱色的影响可以忽略不计。在不同的臭氧剂量下进行臭氧化。在3.8 g/h的臭氧处理速率下,处理30 min,很佳处理剂量为4.75 g/L,脱色率达66%。复合处理(PAC处理、FSBAR和。臭氧化处理的COD去除率为96%,总COD去除率为81%。

说明臭氧氧化法可以有效地作为蒸馏废液真菌脱色后的三级处理。


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