申请日2017.08.14
公开(公告)日2019.02.26
IPC分类号C02F1/467; C02F101/30; C02F103/36
摘要
本发明公开了一种化学合成维生素B1废水生物毒性的解除方法。采用三维电解‑Fenton催化氧化法，对废水进行高效物化预处理。(1)降解有机物的主要途径，分为钛合金涂层电极表面产生的羟基自由基(OH.)对污染物的直接氧化;阴极还原生成H2O2与添加的FeSO4.7H2O形成Fenton氧化法的间接氧化作用。(2)反应槽由壳体、多组平行的阴阳电极板、填充离子电极、直流稳压电源、进水布水、底部曝气、上部撇渣堰槽、出水布水等组成。其中钛合金涂层电极为阳极、不锈钢板为阴极、接触电阻较大的改性炭基填料为离子电极。(3)采用本发明方法后，COD去除率在50%以上，B/C比提高至0.4以上，生物毒性大幅下降。
权利要求书
1.一种化学合成维生素B1废水生物毒性的解除方法，其特征在于：将维生素B1废水置于三维电解-Fenton催化氧化反应槽中，添加Fe2+，废水在三维电解和Fenton催化氧化法的联合作用下，解除生物毒性、提高可生化性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe2+采用FeSO4.7H2O形式添加至维生素B1废水中，Fe2+添加量为300mg/L。
3.实现权利要求1所述三维电解-Fenton催化氧化法降解维生素B1废水的反应槽，其特征在于：反应槽由壳体(进水口、出水口、曝气口、溢流口、排污口)，多组平行的阴阳电极板(分别置于中间开孔隔板的两侧，两侧的阴阳极板与壳体之间设有防短流隔板)，填充离子电极，直流稳压电源，进水布水、底部曝气，上部撇渣堰槽、出水布水和排污管道等组成。
4.根据权利要求3，其特征在于，钛合金涂层电极为阳极、不锈钢板为阴极、接触电阻较大的改性炭基填料为离子电极。
5.根据权利要求3，其特征在于， 槽电压1.5V/cm，改性炭基填料投加量为100g/L。
6.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，用增氧泵通过电解槽底部穿孔曝气管鼓入空气，曝气量为30m3/m2.h。
说明书
一种化学合成维生素B1废水生物毒性的解除方法
技术领域
本发明涉及化学合成类维生素废水 处理方法，具体的说是一种维生素B1废水生物毒性的解除方法。
背景技术
维生素B1应用于饲料添加剂、食品添加剂、医药原料药等。维生素B1废水化学成分复杂、含盐量高、有机物浓度高且难以生物降解。
国外对该废水的处理工艺鲜有报道。国内有关维生素B1废水的处理方法，主要包括：高锰酸钾强化混凝、粉末活性炭活性污泥法(PACT法)、水解酸化、二级水解酸化-SBR法、铁碳微电解-Fenton氧化法以及生物铁法。各种方法中均有其不容忽视的优势，但同时存在一定的问题：在物化处理方法中高锰酸钾强化混凝对CODcr去除效果不高;铁碳微电解容易发生板结现象;传统的Fenton氧化法药剂使用费较高，二次污染大;在单一生物处理中，需要对进水进行稀释处理，而且出水CODcr、氨氮一般不能满足后续污水处理厂接纳标准，还需依靠末端清水稀释才能排放，稀释倍数过大、处理成本过高。
因此有必要应用开发一种高效、廉价的预处理方法，以解除生物毒性、提高可生化性，以减轻后续生物处理压力，使其出水达标排放。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
本发明针对现有成维生素B1废水处理方法效率低、成本高的问题，主要采用三维电解-Fenton催化氧化法，构成高效物化预处理系统，降解维生素B1废水中的有机物，提高可生化性，以减轻后续生物处理压力，使其出水达标排放。
电化学氧化是降解有机物的主要途径，可分为(1)：钛合金涂层电极表面产生的轻基自由基(.OH)对污染物的直接氧化;
产生方式如下：
(2)阴极还原生成H2O2与添加的FeS04。7H20形成Fenton氧化法的间接氧化作用。反应式如下：
(3)此外，维生素B1废水中氯化物和氨氮高，通过阳极氧化能产生新生态的氯或进一步形成次氯酸根，从而使水中的有机污染物R发生强烈的氧化而降解，且HClO对氨氮有明显的氧化作用。反应式如下：
处理后出水可生化性得到显著提高，而且该废水能以废治废，解决常规方法难以去除废水中的高含盐、高氨氮问题。
而且处理过程中电子转移只在电极与废水组份间进行，氧化反应依靠体系自己产生的羟基自由基进行，不需要添加药液，无二次污染;无电极腐蚀、钝化问题，具有高效、长寿命特点。
2、技术方案
将废水注入电催化反应槽中，其由：壳体(进水口、出水口、曝气口、溢流口、排污口)，多组平行的阴阳电极板(分别置于中间开孔隔板的两侧，两侧的阴阳极板与壳体之间设有防短流隔板)，填充离子电极，直流稳压电源，进水布水、底部曝气，上部撇渣堰槽、出水布水和排污管道等组成。
作为优选，所述壳体中钛合金涂层电极为阳极、不锈钢板为阴极、接触电阻较大的改性炭基填料为离子电极。
作为优选，槽电压1.5V/cm、进水pH为4-6、改性炭基填料投加量为100g/L;
作为优选，用增氧泵通过电解槽底部穿孔曝气管鼓入空气，曝气量为30m3/m2.h;
作为优选，向三维电解体系投加Fe2+溶液，FeSO4浓度为300mg/L。
作为优选，在上述最佳条件下电解时间1h，CODcr去除率为50%以上。
3、有益效果
本发明将三维电解技术、Fenton催化氧化技术相结合，构成高效物化预处理系统，降解维生素B1废水中的有机物，降低废水中的有毒有害物质浓度，具有以下效果：将高浓度废水(CODcr>20000mg/L，含盐量>20000mg/L)中的不可生化的高分子有机物转化为可生化处理的小分子化合物，CODcr去除率在50%以上，B/C比提高至0.4以上，生物毒性大幅下降，经简单生化处理后可达标排放。本发明对实现维生素B1废水处理技术的低投资、低成本运行、高稳定性和维生素B1行业的可持续发展具有重要的学术意义和实践价值。