申请日2008.11.25
公开(公告)日2011.05.18
IPC分类号C02F1/78
摘要
本发明公开了一种催化臭氧化处理VC废水的方法，利用固体催化剂催化臭氧氧化VC废水，使其中的有机质深度氧化降解为CO2，生成的CO2使废水中的Ca离子沉淀析出，先在氧化反应器中加入固体催化剂，使VC废水从氧化反应器的上口注入，再使催化臭氧从氧化反应器内底部的气体分布器进入，控制氧化反应器内的处理温度为15～95℃，VC废水在氧化反应器中的停留时间为5～180分钟，最后氧化降解后的VC废水从氧化反应器的底部放出，反应尾气从氧化反应器上部的尾气洗涤器排出。本发明出水COD值可小于80mg/L、脱色率达到100%、出水无异味、总硬度去除率85%以上、有机物去除率大于95%、无二次污染，处理后的VC废水能够达到国家一级排放标准或作为工艺水回用。
翻译权利要求书
1.一种催化臭氧化处理VC废水的方法，其特征是：利用固体催化剂催化臭氧氧化VC废水，使其中的有机质深度氧化降解为CO2，生成的CO2使废水中的Ca离子沉淀析出，具体采用如下步骤：
(A)在氧化反应器(6)中加入固体催化剂，使VC废水从氧化反应器(6)的上口注入，催化臭氧从氧化反应器(6)内底部的气体分布器(5)进入;固体催化剂为颗粒状或粉末状，催化剂活性组分是B、Ti、Al、Si、V、Nb、Mn、Fe、Co、W、Mo、Ni、Cu、Ag、Ce、Bi中的一种或几种元素的氧化物复合而成;
(B)控制氧化反应器(6)内的处理温度为15～95℃，VC废水在氧化反应器(6)中的停留时间为5～180分钟;
(C)氧化降解后的VC废水从氧化反应器(6)的底部放出;
(D)反应尾气从氧化反应器(6)上部的尾气洗涤器(8)排出。
2.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化处理VC废水的方法，其特征是：步骤(B)中VC废水在氧化反应器(6)中的停留时间为15～60分钟;氧化反应器(6)内的处理温度为65～85℃。
说明书
一种催化臭氧化处理VC废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及维生素C(Vitamine C，以下简称VC)生产废水的处理方法。
背景技术
VC废水是VC生产过程产生的废水，实际工业中，每生产1吨VC就产生150～200吨废水，中国目前年产VC10万吨以上，故VC产业每年排放约2000万吨废水。VC废水主要成分为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，而且颜色呈红褐色，含有甲醇等刺激性异味有毒化学物质。
VC废水处理一直是VC生产过程中的难题，相应的废水处理技术已经受到重视。研究较多的、且工业上实际应用的是生物降解法。侯爱东等报道了采用过滤中和-UASB-氧化沟为主体的工艺处理日排放量万吨以上的废水，该工艺处理过的出水COD值200-400mg/L，颜色红褐色，其他水质参数也均不能满足排放要求(侯爱东王飞等，过滤中和-UASB-氧化沟[J].环境导报2003，9：30-31.)。李晓娜介绍某药厂采用生物接触氧化工艺处理VC废水，该工艺出水COD不能满足排放要求，并且需对高浓度废水进行稀释，浪费原水(李晓娜维生素C工业废水处理综述[J].云南环境科学，2006，25(增刊)：140-142.)。
然而，生物降解法并不能高效降解VC废水。因为一方面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，另一方面聚合糖类对细菌来将是高度惰性物质，难以生化降解，所以目前工业上VC生产排放废水COD值一般在COD200-400mg/L，而且颜色较深。
于是，人们试图通过化学法降解VC废水。江苏江山制药公司将ClO2化学氧化与生化处理相结合，提高了VC废水的降解度(陈鸿林，张长寿.二氧化氯在丁业废水处理中的应用[J].工业水处理.1999。19(6)：5-7)。蒋展鹏等提出了以Ti-Ce-Bi作为催化剂，温度200℃左右，氧分压3.5MPa，总压4～8MPa条件下处理VC废水，COD去除率80～90%。该技术工艺条件苛刻、处理费用较高，不适合大规模处理大量VC废水，仅适用于实验室研究(蒋展鹏杨宏伟等催化湿式氧化技术处理VC制药废水的试验研究[J].给水排水2004，NO.3:41-44.)。
鉴于VC废水难以用上述方法进行降解，当前处理VC废水处理技术不能满足环保要求(如要求出水COD小于80mg/L)，所以亟待需要开发一种有效的工艺来处理VC废水，使出水COD、色度等水质参数均能达到一级排放或回用的标准。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的缺陷，提供一种经济、高效的催化臭氧化处理VC废水的方法，使处理后的水能够安全排放或回用，节省水资源，降低VC工业生产成本。
本发明方法采用的技术方案是：利用固体催化剂催化臭氧氧化VC废水，使其中的有机质深度氧化降解为CO2，生成的CO2使废水中的Ca离子沉淀析出，具体采用如下步骤：
(A)在氧化反应器中加入固体催化剂，使VC废水从氧化反应器的上口注入，催化臭氧从氧化反应器内底部的气体分布器进入。
(B)控制氧化反应器内的处理温度为15～95℃，VC废水在氧化反应器中的停留时间为5～180分钟。
(C)氧化降解后的VC废水从氧化反应器的底部放出。
(D)反应尾气从氧化反应器上部的尾气洗涤器排出。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用的氧化反应器可采用鼓泡塔式反应器，也可采用常见的板式塔或填料塔，或采用环流反应器或多级串联鼓泡塔式反应器，目的是尽可能地提高臭氧的利用率，使尾气中基本上没有臭氧，不产生二次污染，降低操作成本。
2、本发明可达到同时降低排放水COD与硬度的目的。
3、本发明处理方法有效，出水COD值可小于80mg/L、脱色率达到100%、出水无异味、总硬度去除率85%以上、有机物去除率大于95%、无二次污染。处理后的VC废水能够达到国家一级排放标准(小于80mg/L)，或者作为工艺水回用。