專利名稱：一種電解與光電催化預處理黃姜皂素酸性廢水的方法
技術領域：
本發(fā) 明屬于水處理領域，具體地涉及一種通過鐵屑微電解與光電催化組合工藝預 處理生產(chǎn)黃姜皂素時的酸性廢水的方法。
背景技術：
黃姜皂素生產(chǎn)是污染較嚴重的行業(yè)之一。在黃姜皂素生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有毒 有害廢水，產(chǎn)生的廢水主要來源于泡料、發(fā)酵、過濾和洗酸等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。黃姜皂素廢水 是一種強酸性、高鹽度、高濃度的有機廢水，廢水可生化性差。廢水中的主要污染物是鹽酸 和硫酸、糖類、淀粉等有機物。如不進行有效處理，將對環(huán)境造成嚴重危害。目前黃姜皂素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水通常采用物化預處理、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)過程中季節(jié)性依賴較強，生化處理系統(tǒng)不穩(wěn) 定。同時水質和水量變化較大，對生化系統(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40000-80000mg/L，同時含有高濃度的鹽 度，鹽含量高達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 合進行處理。這樣對廢水的處理系統(tǒng)沖擊較大。因為黃姜酸性廢水中含有大量難生物降解有機物和高濃度的氯離子，因此如果對 洗酸廢水進行有效預處理，降低其COD同時提高其可生化性，這樣對后續(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行預處理，可以降低一部分C0D，但是COD去除 不多，對鹽度去除率不高。電化學氧化技術對高含鹽量的難生化處理有機廢水，具有較好處 理效果，主要是通過電化學氧化作用產(chǎn)生的活性自由基團對水中的難降解有機物進行氧化 處理。采用電化學方法進行有機難降解廢水的處理已有諸多研究，但是用于黃姜廢水的處 理未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種預處理黃姜皂素酸性廢水的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電解與光電催化預處理黃姜皂素酸性廢水的方 法，其主要步驟為1)將洗酸廢水調節(jié)pH值至4-5 ；2)調節(jié)后的洗酸廢水進入鐵屑進行電解處理；3)電解處理后的洗酸廢水調節(jié)pH值至中性或弱酸性，進入第一混凝沉淀池進行 混凝沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機物和沉淀分離鐵離子；4)經(jīng)過第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進行光電催化反應處理；5)收集光電反應處理時產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價鐵 氧化為三價鐵，強化混凝沉淀處理；
6)光電催化反應處理后的洗酸廢水調節(jié)pH值為7-8，進入二級混凝沉淀池，加入 絮凝劑再次進行混凝沉淀處理。所述的方法中，步驟2的電解處理時間為1-30分鐘。所述的方法中，步驟4的光電催化反應處理為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、通過鐵屑微電解處理，可以實現(xiàn)有機物的有效去除，同時酸性廢水中懸浮物也 得到有效截留。2、光電催化反應可以通過多種氧化作用對水中的有機物進行氧化去除；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 價亞鐵離子，形成鐵離子，進行強化混凝處理水中的有機物。4、本發(fā)明采用公知的廢水處理裝置，處理工藝簡單方便，是一種黃姜皂素生產(chǎn)過 程中高濃度和高鹽度酸性廢水的有效預處理方法。


圖1是本發(fā)明處理黃姜皂素酸性廢水的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明是采用公知的廢水處理裝置對黃姜洗酸廢水進行的處理，因此以下只對本 發(fā)明實現(xiàn)酸性黃姜廢水去除的方法作說明。本發(fā)明的原理簡述如下黃姜酸性廢水中的有機物通過鐵屑微電解反應，利用氧化還原作用，部分有機物 得到去除。接下來，通過調節(jié)pH值至中性，進入混凝沉淀池，進行混凝沉淀處理，使有機物 通過混凝反應得到進一步去除。沉淀出水進入光電化學反應單元，進行氧化反應，反應的停留時間為1-30分鐘。 光電化學反應過程中利用直接電化學氧化、間接電化學氧化、光催化過程、以及紫外強化活 性氯產(chǎn)生等過程進行反應，使有機污染物得到有效去除。同時電解產(chǎn)生的氯氣經(jīng)過收集后， 部分氯氣進入鐵屑微電解反應，使出水中的二價鐵離子與活性氯反應強化生成鐵離子，然 后通過調節(jié)PH值，進入混凝沉淀池，進行混凝沉淀反應，利用混凝沉淀作用使有機物得到 進一步去除。光電催化反應出水，經(jīng)過調節(jié)pH后，進入混凝沉淀池，進一步進行混凝沉淀處理， 即可與混合廢水混合，進行后續(xù)處理。同時產(chǎn)生的氯氣部分回收，部分回流進入鐵屑微電解 單元出水，用以氧化水中二價鐵離子，然后進行強化混凝沉淀反應。下面結合附圖并列舉實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1請參閱圖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，微電解單元停留時間為30分鐘，然后出水加石灰調節(jié)pH值到6，進入一級混凝沉淀 池，停留時間為0. 5小時；沉淀池出水進入光電催化單元，光電催化單元停留時間為20分鐘；出水后調節(jié)PH至8左右，進入二級混凝沉淀池，加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺經(jīng)過混凝 沉淀后，出水得到有效處理后，進入生化單元。具體的水質指標見表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)過程中的洗酸 廢水，對廢水中的COD去除率可以達到70%以上，鹽度去除率可達到30%以上，經(jīng)處理后的 出水的混入其它工藝段水樣，進行綜合處理，這樣減輕了后續(xù)生化處理的負荷，保持工藝運 行的穩(wěn)定性。表1 原水和各工藝段出水
權利要求
1.一種電解與光電催化預處理黃姜皂素酸性廢水的方法，其主要步驟為1)將洗酸廢水調節(jié)PH值至4-5；2)調節(jié)后的洗酸廢水進入鐵屑進行電解處理；3)電解處理后的洗酸廢水調節(jié)pH值至中性或弱酸性，進入第一混凝沉淀池進行混凝 沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機物和沉淀分離鐵離子；4)經(jīng)過第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進行光電催化反應處理；5)收集光電反應處理時產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價鐵氧化 為三價鐵，強化混凝沉淀處理；6)光電催化反應處理后的洗酸廢水調節(jié)pH為7-8，進入二級混凝沉淀池，加入絮凝劑 再次進行混凝沉淀處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟2的電解處理時間為1-30分鐘。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟4的光電催化反應處理為1-30分鐘。
4.根據(jù)權利要求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處理黃姜皂素酸性廢水的方法將洗酸廢水調節(jié)pH值至4-5；調節(jié)后的洗酸廢水進入鐵屑進行電解處理；電解處理后的洗酸廢水調節(jié)pH值至中性，進入第一混凝沉淀池進行混凝沉淀處理，除去洗酸廢水中的有機物和沉淀分離鐵離子；經(jīng)過第一混凝沉淀池處理后的洗酸廢水進行光電催化反應處理；收集光電反應處理時產(chǎn)生的氯氣返回第一混凝沉淀池，將洗酸廢水中的二價鐵氧化為三價鐵，強化混凝沉淀處理；光電催化反應處理后的洗酸廢水調節(jié)pH為7-8，進入二級混凝沉淀池，加入絮凝劑再次進行混凝沉淀處理。本發(fā)明處理后的出水的混入其它工藝段水樣進行綜合處理，這樣減輕了后續(xù)生化處理的負荷，保持工藝運行的穩(wěn)定性。
文檔編號C02F1/32GK102101734SQ201110005230
公開日2011年6月22日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者蘭華春, 劉會娟, 曲久輝, 胡承志, 趙旭 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心