一、背景引見
阿卡波糖用于糖尿病治療,經過抑止小腸的α葡萄糖苷酶,抑止食物的糖合成,使糖的吸收相應減緩,從而減少餐后高血糖,能夠有效控制糖尿病。阿卡波糖在提煉過程中會產生大量的廢水,COD濃度在8000~10000mg/L,這些廢水可生化性不高,特別是厭氧處置效率僅有50%,招致企業配套的污水處置系統投資本錢過高。本文討論對阿卡波糖生產廢水降解工藝的改良。
在深度水處置技術中,二氧化鈦光催化降解技術是一種經濟、高效并已在實踐工業中普遍應用的技術。TiO2降解水中有機污染物的原理是在紫外光映照下,電子(e-)可從價帶激起到導帶,同時在價帶產生相應的空穴(h+),h+具有極強的反響活性,能與H2O分子反響生成?OH自在基,同時水中溶解的O2也能與e-反響生成超氧陰離子(?O2-)。?OH與?O2-具有極強的氧化性,能快速合成水中的有機污染物。其機理如下:
目前某藥企常規處置阿卡波糖生產工業廢水處理工藝主要是厭氧+缺氧+兼氧+好氧,但是由于廢水中含有多種環狀碳鏈的難降解物質,招致厭氧處置效率僅有50%,所以思索經過光催化先將這些環狀碳鏈打斷,降解為易生化降解的物質,再經過厭氧+缺氧+兼氧+好氧的生化工藝降解處置。
二、實驗
2.1制備工藝
在常溫下,在69mL無水乙醇中滴加18mL鈦酸四丁酯,再滴加二乙醇胺6mL,磁力攪拌1.5h,再滴加10mL蒸餾水后繼續攪拌,再滴加乙酰丙酮,攪拌50min,得到TiO2黃色透明溶膠,再用噴涂法將溶膠固定于Si-Al-Ca-C構造基體資料外表上,再在馬弗爐中700℃焙燒2h,得到納米鈦復合新型光催化劑。
2.2降解小試實驗
將某醫藥企業生產的阿卡波糖廢水放置于200L塑料桶內,將原水調pH≥9,用泵將1L/h原水打入光催化設備內,停留時間2h,再泵入厭氧塔,停留時間2d,經4d的生化綜合(缺氧-兼氧-好氧)處置后排放。待小試系統連續運轉穩定后,每24h對原水、光催化設備出水處、厭氧塔出水處以及生化綜合出水處的COD與pH值實行檢測,連續實行5d的小試實驗。再做一個小試比照實驗,將光催化設備取消后,按照上述實驗步驟重新做一遍。
三、實驗結果
企業現有污水站處置阿卡廢水,工藝為厭氧+生化綜合處置,作為小試比照實驗,各工藝出水COD值見表1,pH值見表2。增加光催化后,阿卡廢水經光催化+厭氧+生化綜合處置,各工藝出水COD值見表3,pH值見表4。這兩個比照實驗同步做。
(1)由表2能夠看出,原水pH值9.5經厭氧后降落為6.7左右,主要是由于厭氧反響中有產酸階段,需求耗費原水中的堿,所以招致出水pH值降落較多。
(2)由表4能夠看出,原水pH值9.5經光催化先降落為9.3,再經厭氧降落為7.8左右,相比表2,pH值降落較少,主要是由于經光催化處置時,將局部COD直接氧化為CO2與H2O,減少了入口厭氧塔COD濃度,所以厭氧耗堿量也減少很多。在實踐廢水處置中,降低堿液用量是控制物料本錢的關鍵要素。
(3)由表1能夠看出,阿卡原水進厭氧塔處置,COD由8736mg/L降落到3558mg/L,COD去除效率為59.3%。經生化綜合處置后,COD由3558mg/L降落到460mg/L,COD去除效率為87.1%。阿卡原水經厭氧與生化綜合的COD總處置效率約94.7%。
(4)由表3能夠看出,阿卡原水經光催化處置后,COD由8736mg/L降落到5799mg/L,COD去除效率為33.6%。進厭氧塔處置,COD由5799mg/L降落到631mg/L,COD去除效率為89.1%。經生化綜合處置后,COD由631mg/L降落到86mg/L,COD去除效率為86.4%。阿卡原水經光催化、厭氧與生化綜合的COD總處置效率約99%。
四、結論
(1)實驗結果標明,先經光催化后,厭氧塔處置效率從59.3%進步到89.1%,主要是由于光催化先將這些環狀碳鏈打斷,降解為易生化降解的小分子物質,再進入厭氧塔處置效率會有大幅進步。
(2)實驗完成后,對復合光催化劑實行烘干稱重,負載質變化不大,僅有少量損失。闡明在700℃焙燒下,Si-Al-Ca-C構造基體與TiO2的鍵合是結實的,在實驗過程中,長時間曝氣攪拌也不會零落。