同臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的研究

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1、第35卷第4期水处理技术VOl-35NO．4782009年4月TECHNOIoGYOFWATERTREATMENTApr．，2009超声协同臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的研究芦平(广西工业职业技术学院石油与化学工程系，广西南宁530003)搞要：采用超声强化臭氧氧化对糖蜜酒精废水进行降解，考察了超声与臭氧的协同作用及臭氧流量、超声功率、废水初始pH及反应温度等对超声协同臭氧降解糖蜜酒精废水脱色的影响及废水降解动力学。结果表明，超声与臭氧协同作用可以有效地对糖蜜酒精废水进行降解。将糖蜜酒精废水稀释l0倍后，在臭氧流量为60mg·min一，超声功率为300W，废水pH为4

2、．2时，在25℃下反应60min后，糖蜜酒精废水的脱色降解率能达95％以上，COD的去除率可达80％以上糖蜜酒精废水在超声协同臭氧的作用下降解脱色过程符合表观一级动力学。关键词：糖蜜酒精废水；臭氧；超声；动力学中圈分类号：TQ031．7：X703．1文献标识码：A文章编号：1000．3770(2009)04．078．04臭氧是污水处理中常用的一种化学氧化剂，具有含有大量的碳酸盐、磷酸盐类等网，这些色素耐高温、强氧化性。它不仅可以分解有机物的不饱和键，还可破耐光照、色度久置不减，用生化、物化的方法难以将这坏发色基团的不饱和键、发色基团和助色基团的共轭类色素破坏[5-

3、61。目前，国家大力提倡使用燃料乙醇，以体系，生成易生物降解的小分子物质，可用于水的除糖蜜为原料生产酒精的厂家很多，产量很大，其产生臭、去色、去味，因此在水处理方面得到了广泛关注[1-2]。的糖蜜酒精废水的量也非常大。将臭氧这种强氧化剂但是，由于o3在水中的溶解度小、利用率低、稳定性用于糖蜜酒精废水的降解已有报道，如单独使用臭氧差，只能氧化分解部分有机物污染物，对许多有机污对糖蜜酒精废水进行降解17-9]，采用臭氧与催化结合的染物还难以完全氧化分解，并且氧化速度慢等，限制方法对糖蜜酒精废水进行降解等。也有采用超声与了其在水处理方面的应用。为了提高臭氧的氧化分解Fe

4、nton试剂结合降解糖蜜酒精废水的研究⋯2】。超声能力、臭氧的有效利用率、应用范围等，近年来利用臭与臭氧协同作用已用于对氨基苯酚废水、对硝基苯酚氧与催化相结合翻或与其它工艺组合等方法强化臭氧废水等的处理[13q~，但采用超声场强化臭氧氧化降解处理有机废水的研究日益增多。糖蜜酒精废水的研究未见报道。超声波与热能、光能、电能不同，超声能量与物质本研究采用超声波与臭氧结合降解对环境污染间具有一种独特的作用形式——超声空化。空化过程严重的糖蜜酒精废水，对影响该过程的超声功率、臭可以把声场能量集中起来，伴随空化泡崩溃瞬间，在氧流量、废水的初始pH及反应温度等进行了考察。液体

5、中的极小空间内将高度集中的能量释放出来，形1试验原料及方法成局部高温(>5000K)、高压(>5x10’Pa)、强冲击1．1试ll原料波、射流等极端条件，可以给在一般条件下难以实现糖蜜酒精废水，取自广西某糖厂，未经任何处或不可能实现的化学反应提供了一种新的非常特殊理，其COD约1．2x10mg·L-，色度1．0xl0倍(稀的物理化学环境。释法)，BOD52．5×l04mg·L，SS3．53xl04mg‘L。，糖蜜酒精废水是制糖业中使用糖蜜发酵生产酒DH4．2。因其颜色很深，浓度较大故在试验中将糖蜜精过程中排出的一种高浓度有机废水。废水中主要成酒精废水稀释10倍来进

6、行降解试验。份是多酚类褐变产生的黑色素、还原糖碱分解缩合聚合成的高分子黑色素、美拉德黑色素、焦糖色素等，还收稿日期：2008—06—20作者简介：卢平(1951-)，男，工程师，研究方向为工业水处理；E-mail：pingl2008@yahoo．tom．crl。卢平，超声协同臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的研究791．2试■装置硬方法。(US／O)糖蜜酒精废水，结果如图2所示。超声强化臭氧化降解糖蜜酒精废水的试验装置如图1所示。反应时间／min图2US、03及US／O降解糖蜜酒精废水的对比Fig．2ComparisonofUS，03andUS／O3fordegradat

7、ionofmolassesfermentationwastewater图1反应装置由图2可知，单独使用超声波对糖蜜酒精废水Fig．1Schematicforthereaction的降解作用不大，反应60min，糖蜜酒精废水仅有试验在室温中进行(除特殊指明外)，将糖蜜酒4％脱色；单独使用O对糖蜜酒精废水的降解较好，精废水稀释1O倍后，取200mL加入反应器中，在反应60min，降解胶色率能达到78％，而采用超声试验过程中需保证反应器的密闭性。采用空气通入与臭氧同时对糖蜜酒精废水进行处理，经60min反NPF30W臭氧发生器(山东绿邦光电设备有限公应后，废水的降解脱色

8、率达95．