摘要:葡萄酒廢水的季節(jié)性波動常造成生化處理系統(tǒng)不穩(wěn)定,使傳統(tǒng)的生化處理工藝難以滿足新的污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。研究了臭氧預(yù)處理工藝對葡萄酒廢水的處理效果及主要控制參數(shù),結(jié)果表明,單獨的臭氧預(yù)氧化對COD幾乎無去除效果,但對色度的去除可達到90%;采用O3/H2O2組合工藝可使COD的去除率提高4倍。經(jīng)臭氧預(yù)處理的出水再采用SBR進行好氧處理時,出水COD能降至80 mg/L以下,COD的降解速度及程度都高于未經(jīng)臭氧處理的稀釋原水。
高效液相色譜(HPLC)分析顯示,經(jīng)臭氧處理后,除麥芽糖成分被完全去除外,其他各種成分的數(shù)量變化不大;GC/MS對廢水中多酚類有機物的分析顯示,臭氧預(yù)處理可將大量難降解的多酚類有機物分解,從而有助于后續(xù)生化處理的出水達到更高的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和人民的生活水平的迅速提高,葡萄酒的消費也出現(xiàn)了快速增長的趨勢。近年來,以葡萄酒莊園形式的生產(chǎn)加工企業(yè)大量建設(shè),這些企業(yè)通常處于城市的近郊,周邊缺少完善的排水設(shè)施,廢水經(jīng)處理后大多直接排入自然水體或回用于園區(qū)綠地。目前,我國對直接排放的污水標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,這對葡萄酒生產(chǎn)廢水的處理工藝提出了新的挑戰(zhàn)。
葡萄酒廢水來源于葡萄加工過程中的壓榨、發(fā)酵罐清洗、過濾及罐裝等工序,污水中的主要成分包括糖、有機酸、醇和多酚類化合物。這類廢水具有)個明顯特征:一是水質(zhì)水量隨季節(jié)波動明顯,加工季節(jié)水量和污染物濃度都會大幅度上升;二是加工季節(jié)的廢水COD高達,8000~20000mg/L,懸浮物和色度高,PH低,對生化處理沖擊大,往往造成出水水質(zhì)難以達標(biāo)。
針對這種季節(jié)性波動的高濃度有機廢水,目前常采用化學(xué)氧化進行預(yù)處理,由于化學(xué)預(yù)處理操作靈活,可快速反應(yīng),改善水質(zhì),減小對生化處理的沖擊負荷,因此,可以使生化處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
本研究以生產(chǎn)旺季時的高濃度葡萄酒廢水為研究對象,以臭氧作為預(yù)氧化方法,考察其處理效果,并對臭氧預(yù)處理出水進行了SBR好氧后續(xù)處理,以探討臭氧預(yù)氧化對好氧處理效果的影響,還用HLPC和GS/MS分析了原水和臭氧預(yù)氧化后水中的有機物成分變化,為理解臭氧預(yù)氧化工藝的作用機理提供了參考。
1實驗部分
1.1實驗材料
實驗原水為青島某葡萄酒莊園生產(chǎn)季節(jié)污水調(diào)節(jié)池的混合污水,原水水質(zhì)為:PH=3.5~4.0,COD 9000~15000mg/L,SS 1200~2000 mg/L,色度≥3000倍。實驗試劑均為分析純:氫氧化鈉,H2SO4,H2O2。采用臭氧發(fā)生器型號為CFG-2-10,電源220V、50Hz,氣源為空氣,臭氧產(chǎn)量5~10g/h,功率150W。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.2實驗方法
1.2.1實驗系統(tǒng)流程圖
1.2.2臭氧氧化實驗
臭氧接觸反應(yīng)器為直徑65mm,高500 mm的PVC柱(V-1000mL),反應(yīng)器底部設(shè)臭氧擴散器,反應(yīng)器內(nèi)部為增加臭氧與液體的接觸時間,填充一定量塑料拉西環(huán)。先在反應(yīng)器中加入原水500 mL,用NaOH調(diào)節(jié)PH,然后啟動臭氧發(fā)生器,運行穩(wěn)定后通入反應(yīng)器中,同時開始計時,臭氧投加量按每分鐘臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量與原水體積之比計為投加濃度(mg/L),接觸時間根據(jù)實驗要求確定,反應(yīng)完成后,將反應(yīng)液過濾,取上清液測定COD和色度。
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