維生素C生產廢水處理工藝研究.pdf

1、隨著制藥工業的快速發展，其生產過程中排放廢水所引發的環境污染日益受到人們的重視。制藥工業被我國環保部門列為重點治理的12個行業之一，其所產廢水具有難生物降解、毒性強、污染物濃度大的特點。2008年，中國頒布了新的《制藥工業水污染物排放標準》，傳統的生物處理工藝已不能滿足新排放標準的要求。在綜合分析維生素C生產工藝流程及產污節點的基礎上，本文采用“Fe/C微電解絮凝-ABR/MBR-光催化/MF”組合工藝處理維生素C生產廢水，以實現廢水的

2、達標排放與回用。
　　針對稀釋倍數法測定工業廢水色度的不足，提出了基于互補色理論的分光光度法測定工業廢水色度的方法。測定過程不需要昂貴的色度標準溶液，部分消除了人為因素對色度測定結果的影響，且測定結果與稀釋倍數法一致，測定結果具有良好的重現性與穩定性。
　　針對維生素C生產廢水中高濃度Cl-對化學需氧量(COD)測定結果的影響，以MnSO4代替Ag2SO4為催化劑，采用密閉快速消解方式，通過Cl-COD標準曲線校正法測定高氯

3、廢水COD，測定過程不引入Ag、Hg等重金屬。經過對維生素C生產廢水COD測定結果的驗證，該方法與國標方法測定結果無顯著性差異，可用于高氯低COD工業廢水COD的快速測定。
　　采用Fe/C微電解絮凝法對維生素C生產廢水進行預處理?？疾炝朔磻獣r間、pH、鐵碳比、曝氣量、固液比等因素對廢水COD去除率的影響;在單因素實驗的基礎上，運用響應面法進行實驗設計和實驗，建立了以廢水COD去除率為目標的鐵碳微電解工藝條件的數學模型。通過模型方

4、差分析、模型參數顯著性檢驗和模型直觀分析，確定了反應時間、pH、鐵碳比、曝氣量、固液比等因素對響應目標的主效應和交互效應。根據所建模型得到了基于響應面法的維生素C生產廢水Fe/C微電解的優化工藝條件:反應時間96.6min，pH=3.12，固液比0.57，鐵碳比1.27，曝氣量63.18L/h。在此條件下，絮凝前后，廢水COD去除率的預測值分別達34.58％和58.34％。經驗證絮凝后COD去除率為59.14％，絮凝前COD去除率為33

5、.67％，與預測值一致。經鐵碳微電解處理后，出水BOD5/COD=0.37，廢水的可生化性有較大提高。絮凝在Fe/C微電解處理維生素C生產廢水中起到了重要作用，絮凝作用的COD去除率占總COD去除率的43.1％。
　　選用陶瓷膜組件，采用ABR-MBR工藝對微電解預處理后的出水進行生物處理。經過5個階段，歷時80d的厭氧污泥培養與馴化，成功啟動ABR反應器，確定ABR適宜的水力停留時間(HRT)為24h。經過30d好氧污泥馴化與培

6、養，成功啟動MBR反應器，HRT對MBR的COD和氨氮的去除率影響較大，而對總氮去除率的影響較小，確定MBR適宜的HRT為12h。采用Monod模型對MBR處理維生素C生產廢水過程進行了動力學研究，確定了相關動力學參數:Y=0.366gVSS/gCOD,Kd=0.0169d-1,Vmax=0.766gCOD/(gVSS·d),Ks=266.09mgCOD/L;動力學研究結果表明，MBR適合處理底物濃度較高的維生素C生產廢水。通過ABR-

7、MBR聯合實驗，考察了回流比對系統運行效果的影響，維生素C生產廢水經ABR-MBR工藝處理后，出水COD為84.07mg/L，TN為22.75mg/L，TP為0.89mg/L，滿足排放標準。但是，出水的色度仍較高，未達到排放標準。運行期間未發生明顯的膜污染現象，跨膜壓差維持在34KPa左右，表明陶瓷膜具有較強的抗污染能力。
　　采用光催化/MF組合工藝深度處理生物處理出水，考察了反應時間、催化劑量、曝氣量、pH值等因素對處理效果的

8、影響;在一定范圍內，色度、COD去除率分別隨反應時間延長、催化劑用量的增加而增大;曝氣量對處理效果的影響不大，酸性條件下的處理效果優于堿性條件下的處理效果。正交實驗結果表明，反應時間與催化劑用量為主要影響因素，pH與曝氣量對COD和色度的去除率影響較小。TiO2對污染物的吸附動力學研究結果表明，TiO2對污染物的吸附符合langmuir吸附等溫式，但吸附容量較小，qmax=16.75mg/g，吸附平衡常數為KL=0.022，吸附過程是影