維生素C(Vitamin C ,Ascorbic Acid)又叫L-抗壞血酸,是一種水溶性維生素。
目前國內(nèi)Vc生產(chǎn)采用的是兩步發(fā)酵工藝,以山梨酸、玉米漿、多種無機鹽、鹽酸、乙醇、丙酮等18種原料,經(jīng)發(fā)酵、提取、轉(zhuǎn)化、精制而成,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,原料平均利用率較低,生產(chǎn)過程中沒有利用的原料、副產(chǎn)物就成為高濃度有機廢水排放。Vc廢水主要包括高濃度廢水和低濃度廢水,高濃度廢水來自4種制藥廢液:發(fā)酵菌絲體、提取母液、轉(zhuǎn)化母液及精制母液、蒸醇?xì)堃骸5蜐舛葟U水主要包括酸洗廢水、堿洗廢水和車間沖洗水。廢水整體呈酸性,且COD濃度很高。這樣的廢水如不加以處理直接排放,必將對自然水體和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
1 維生素C(Vc)生產(chǎn)廢水來源及其水質(zhì)特征
1.1 Vc生產(chǎn)廢水來源 Vc生產(chǎn)主要原料為山梨醇,Vc廢水主要來源及各工段廢水中主要污染物見表1。廢水中主要為高濃度有機污染物,包括乙醇、乙酸、菌絲體蛋白質(zhì)、古龍酸、Vc等,還含有銨態(tài)氮及各種無機鹽等,水質(zhì)總體偏酸性。
1.2 維生素C(Vc)廢水的水質(zhì)特征
(1)COD濃度高;
(2)水質(zhì)水量變化大,且高濃度廢水間歇排放;
(3)混合廢水水質(zhì)偏酸性;
(4)廢水色度高,且為真色。
2 維生素C(Vc)廢水的處理方法
目前國內(nèi)主要以生物法對Vc工業(yè)廢水進(jìn)行處理。已見報道的Vc廢水處理方法還有化學(xué)氧化法等。
2.1 生物法
Vc生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機廢水,含對微生物有毒或抑制性物質(zhì)少,可生化性較好,因此,國內(nèi)外常用的Vc廢水處理方法是生物法。根據(jù)作用微生物的不同,生物處理方法可分為好氧處理和厭氧處理。
2.1.1 厭氧生物處理工藝
厭氧生物法是指無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用,將廢水中各種復(fù)雜的有機物分解為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程,同時把部分有機質(zhì)合成細(xì)菌體,通過氣、液、固分離,使廢水得到凈化的一種廢水處理方法。目前新建的Vc廢水處理工程主要采用高效厭氧反應(yīng)器,主要有UASB、EGSB、IC等,其主要特點有;有機負(fù)荷率高;單位容積反應(yīng)器的生物量高;污泥與廢水混合充分;污泥活性高、沉降性能好、粒徑較大、強度較好等。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2004年石家莊維生藥業(yè)采用UASB工藝處理Vc廢水時,優(yōu)化回流量、回流比等技術(shù)參數(shù),提高了反應(yīng)器的水力負(fù)荷,減少了因調(diào)節(jié)進(jìn)水pH而消耗的堿量,容積負(fù)荷提高到5kgCOD/(m3·d),COD去除率大于85%。
上流式厭氧污泥床過濾器(UBF)是近年來發(fā)展的一種新型復(fù)合式厭氧反應(yīng)器[1],它結(jié)合了上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器和厭氧濾池(AF)的優(yōu)點,填料層改善了反應(yīng)區(qū)上部的水流狀態(tài),啟動期有吸附阻截厭氧污泥的作用,縮短啟動時間,提高了反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力。1984年河北輕化工學(xué)院環(huán)境工程系研制了填充軟性填料的 復(fù)合型厭氧反應(yīng)器,1993年楊景亮等[2]利用UBF工藝對Vc高濃度廢水進(jìn)行了中試研究,結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)水COD7000~13000mg/L時,COD去除率大于80%,容積負(fù)荷為10~12kgCOD/(m3·d),容積產(chǎn)氣率大于3Nm3/(m3·d)。石家莊市第一制藥廠[3]于1991年建成了一套Vc廢水厭氧生物處理裝置,其主體設(shè)備為兩臺上流式厭氧污泥床過濾器(UBF),每臺反應(yīng)器有效容積150m3。該系統(tǒng)經(jīng)過近5個月的啟動試運行,反應(yīng)器容積負(fù)荷達(dá)到6kgCOD/(m3·d),COD去除率達(dá)80%以上,沼氣產(chǎn)率達(dá)到118m3/(m3·d)。幾年來該套裝置運行正常,但Vc生產(chǎn)排放的廢水有機物濃度很高,pH值較低,給運行管理帶來了一些不利因素。1993年該廠對生產(chǎn)規(guī)模UBF處理Vc廢水的工藝流程和設(shè)備進(jìn)行了合理的改革,以厭氧出水回流與高濃度度水混合稀釋降低進(jìn)水COD濃度,提高進(jìn)水的總堿度,同時控制反應(yīng)器水力負(fù)荷,從而提高了反應(yīng)器的處理能力。容積負(fù)荷從610kgCOD/(m3·d)提高到1010kgCOD/(m3·d),沼氣產(chǎn)率從118Nm3/(m·d)提高到312Nm3/(m3·d),并節(jié)省了調(diào)節(jié)pH的用堿量和稀釋水用量。
詳情請下載附件:維生素C工業(yè)廢水處理技術(shù)