申请日2011.11.08
公开(公告)日2012.07.04
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明公开了一种处理维生素C工业生产废水的活性絮凝剂，主要配方为：沸石、蛭石、纳米二氧化钛、硫酸铝、高分子树脂活性材料、高锰酸钾、碳酸氢钠、活性炭组成，能有效降解Vc中的毒素，将难降解大分子有机物分解成小分子有机物。本配方成分主要为无机成分，其理化性质明确，比其余生物、有机配方的絮凝剂具有有效成分反应易于控制，且效果更直观，反应时间更快的优势，具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种处理维生素C工业生产废水的活性絮凝剂，其特征在于其配方为：
2.权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于优选配方为：
3.权利要求1或2所述的絮凝剂，其特征在于所述沸石、蛭石粉碎至10-20目，工业碳酸氢 钠粉碎至30-40目、活性炭粉碎至60-70目、高分子树脂活性材料粉碎至30-40目。
4.如权利要求1或2所述的絮凝剂，其特征在于使用该絮凝剂的混凝沉淀池、混合水池，池壁 可使用活动沸石板、塑料或金属材料板材，其表面镀层纳米二氧化钛材料0.5-3mm。
说明书
一种处理维生素C工业生产废水的活性絮凝剂
技术领域
本发明涉及一种废水处理剂及其使用方法，特别是一种处理维生素C工业生产废水的活性絮凝剂及其使用方法。
背景技术
目前国内Vc废水主要的高浓度废水，主要来自4种制药废液：发酵菌丝体、提取母液、转化母液及精制母液、蒸醇残液。废水水质特征如下：COD浓度高;水质水量变化大，且高浓度废水间歇排放;混合废水水质呈酸性;废水色度高，且为真色。Vc废水的主要成分为Vc、古龙酸、山梨醇、甲醇、聚合糖类、蛋白质、钙离子等，该废水具有高盐、高COD、高硬度等特点，且颜色呈红褐色，含有甲醇等刺激性异味有毒化学物质。该废水是Vc生产过程中产生的，包括生产车间排放的高浓度废水和树脂处理排放的低浓度废水。
在维生素C废水处理这一领域中，存在许多问题，仅靠单一的处理工艺是很难使出水达标排放的，而对现有的工艺进行集成，采用多种工艺联合处理的方法，能达标排放标准，甚至是变废为宝，实现资源综合利用的目的。如吸附-混凝-高级化学氧化法、内电解混凝沉淀-厌氧-好氧法、UBF——UASB两相厌氧法、水解-接触氧化法、气浮-兼氧-CASS法、OFR-SBR法等，医药废水经过这些工艺的处理后均能达标排放。但是工艺方法上，吸附-混凝-高级化学氧化法的实用性较强，只是在各类处理工艺中，处理的结果也最为简洁直观，处理水质时因为在混凝沉淀池里统一处理，不分时间性，效果就打折扣。
纳米二氧化钛的各项作用在《纳米二氧化钛的应用》(刘舒《技术与市场》第17卷第9期2010年21-22)中有提到，该材料在降解室内外空气的有害有机物、处理石油污染、降解农药、抗菌作用以及处理造纸废水等均有应用。
公开的专利有物理方法强化催化臭氧化处理维生素C生产废水(专利号ZL200810243154.8)，提到了一种采用超声辐射、紫外光照射及水力空化方法分别与均相催化臭氧化的化学方法想结合，使维生素C废水中的有机质氧化降解为CO2，生产的CO2使废水中的Ca离子沉淀析出，但存在产生的CO2量比较难以控制，一旦过量，则又会对沉淀物CaCO3形成溶解，因此，对Ca离子的去除率不能确保，其所述出水结果出水COD及脱色率，很难确保达到国家一级排放标准或工艺水回用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种一种处理维生素C工业生产废水的活性絮凝剂，其配方为：
其中优化配方为：
纳米二氧化钛突出的作用是能降解Vc中的毒素。Vc生产废水中的有机成分大部分为对环境有毒有害物质，纳米二氧化钛能在紫外光的照射下使其进行分解，产生二氧化碳和水，或者将难降解大分子有机物分解成小分子有机物。此外，纳米二氧化钛可以制成镀层材料，吸附于平板，并置于混凝沉淀池中，平板可以是塑料或者金属材质，便于重复利用。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种所述絮凝剂的使用方法。因为Vc废水浓度高，且Vc本身及发酵过程细菌代谢产生的某些蛋白质都是抑菌剂，聚合糖类为高度惰性物质，采用生物降解处理有较大难度，因此需结合预处理完成前期预处理，再进入常规生物降解程序。
本发明主要采用化学氧化法处理Vc的高浓度废水，并与生物处理方法结合，使高浓度Vc生产废水获得系统处理，具体步骤如下：维生素C废水经格栅去除≥20mm的固状物，废水经过格栅后重力流入集水井，集水井废水经泵提升后进入为均衡水质水量调节池;所述调节池有效容积为700-800m3，HRT=24-26h，调节池内设置曝气管进行预曝气和搅拌以防止固体物质沉积，并投加石灰乳进行pH的初步调节(pH=6.5-7.5)，投加量由在线pH计自动控制;调节池废水经泵提升进入中和池，在中和池中投加石灰乳进行pH微调(pH=8.5-9.5)，投加量由在线pH计自动控制，所述中和池采用鼓风搅拌，反应时间为5min;中和池出水流入混凝反应池，其中混合池采用机械高速搅拌，反应池采用机械低速搅拌。
在混合池中投加絮凝剂，絮凝剂采用新型配制的材料，微量的高锰酸钾可以将废水中的Vc氧化，并进一步与其他物质反应并形成沉淀，同时能氧化废水中的醇类物质，等形成容易中和处理的有机酸物质;碳酸氢钠成分有利于缓冲并中和前期PH调节池、中和池中的石灰乳中碱性成分，快速完成钙离子的沉淀;混凝反应后的废水进入沉淀池进行固液分离。采用效果稳定的平流式沉淀池，沉淀池出水重力流入混合水池，沉淀污泥重力排向污泥浓缩池，絮凝剂中的各类有效物质均在该阶段发挥重要作用，古龙酸、山梨醇、甲醇、聚合糖类、蛋白质等容易在经过反应后形成絮凝物质，吸收并产生沉淀。
混合水池的作用是将混凝沉淀后的出水与厂区废冷却水进行混合(出水与废冷却水混合比1∶1.4)，以降低废水的Cl浓度，保证生化处理效果(生化处理进水Cl应≤8000mg/l)。混合水池采用曝气搅拌，出水重力流入生化系统。生化系统采用兼氧-好氧PACT活性污泥生化系统。混凝沉淀后废水首先进入兼氧段，兼氧段的作用是将废水中的大分子有机物水解酸化，降解为易生物降解的小分子，提高废水的可生化性(B/C比)。为保证兼氧段DO<0.5mg/l，采用水下搅拌机进行搅拌。兼氧段出水进入好氧段后，废水中大部分有机物经好氧微生物降解，出水进入沉淀池进行固液分离后达标排放，沉淀污泥重力排入污泥储存池后经回流泵提升进入曝气池首端，污泥回流比为50%。混凝沉淀污泥与剩余污泥进入污泥浓缩池进一步浓缩后经污泥泵提升进入污泥调质池，上清液经溢流管回入集水井。调质后的污泥经泵提升进入板框压滤机脱水后外运安全填埋，因污泥富含絮凝药剂中的有机成分，且维生素C本身也是有植物营养价值的物质，因此也可以用于有机种植用;也可以用于滤出液回入集水井。该流程处理后的，所剩余的干泥经纳米二氧化钛中途处理后毒素去除，予以回收利用。
使用该絮凝剂的混凝沉淀池、混合水池，池壁可使用硬质材料，该硬质材料表面镀层纳米二氧化钛材料0.5-3mm，以提高絮凝剂中整体光催化效率。
本发明提供的絮凝剂主要功能成分是纳米二氧化钛，载体主要是沸石和蛭石，并增加了碳酸氢钠作为中和作用物质及沉淀其中的钙离子。经过本发明工艺处理，能确保污水中Ca离 子全部去除，并确保脱色率达100%。经过处理后的污泥可作为农田肥料。本配方成分主要为无机成分，其理化性质明确，比其余生物、有机配方的絮凝剂具有有效成分反应易于控制，且效果更直观，反应时间更快的优势。
使用本发明的处理方法，可以使维生素C废水中的有机质得到吸附和沉淀，并部分降解为小分子有机物及CO2，废水中的Ca离子也获得相应的处理。本发明通过合理工序结合处理，相对与单纯使用物理方法或者化学方法能提高2-3倍的效率，同时能提高出水COD合格率，有机物去除率大于96%，无二次污染，处理后Vc废水能达到国家一级排放标准或作为工艺水回用。絮凝产生的污泥，经熟化后也可以用作花肥或者农田有机肥料。