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1、US／Fenton试剂联用降解糖蜜酒精废水2007年8月第8期(总第105期)广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY资源与环境US/Fenton试剂联用降解糖蜜酒精废水龙锋1,3,刘自力1,2,秦祖赠,杨克迪(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530004;2.广州大学化学化工学院,广东广州5l0006;3.南宁化工股份有限公司,广西南宁530022)【摘要】以超声波为辅助条件,采用Fenton试剂进行催化降解糖蜜酒精废水.以废水的COD去除率,废水脱色率为评价指标,考察了US/Fenton试剂对糖蜜酒精废水催
2、化降解特性.实验结果表明Fenton试剂对糖蜜酒精废水具有良好的催化降解效果,超声波与Fenton试剂之间存在着协同作用.【关键词】糖蜜酒精废水;超声;Fenton试剂;降解【中图分类号】X703.1;0644.3【文献标识码】A【文章编号】1003—2673(2007)08—0093—031前言糖蜜酒精废水是糖蜜发酵生产酒精后的废液,它色值很深,主要是多酚类褐变产生的黑色素,还原糖碱分解缩合聚合成的高分子黑色素,拉美德黑色素,焦糖色素,是一种极难降解的有机废水,是制约糖厂持续发展的瓶颈21.它是一种有机酸性废水,污染物浓度高,它含有的色素
3、耐温,耐光照,色度久置不减,总排放量大,易引起水体富营养化,且具有很强的渗透性,用生化,物化的方法难以将这类色素破坏,生化处理法存在氧化塘面积大,易被废渣和废水填满而失去氧化能力及处理时间长等缺点,使COD,,BOD等达不到排放标准.用光催化法进行降解糖蜜酒精废水,虽然有很好的应用前景,但需经大量稀释,光才能透过,使糖蜜酒精废水被催化降解.超声波(Uhrasonic)与热能,光能,电能不同,超声能量与物质问具有一种独特的作用形式——超声空化.空化过程可以把声场能量集中起来,伴随空化泡崩溃瞬间,在液体中的极小空间内将高度集中的能量释放出来,形
4、成异乎寻常的局部高温(>5000K),高压(>5×107Pa),强冲击波,射流等极端条件,可以给在一般条件下难以实验或不可能实验的化学反应提供了一种新的非常特殊的物理化学环境.超声波用于水污染控制,可以将有机大分子化合物分解为环境可以接受的小分子f7,8.9].Fenton试剂是一种氧化性能很强的氧化剂.其氧化效率高,分解速麈决,原料廉价,无二次污染.利用Fenton试剂处理废氨液中的难降解有机物,通过催化剂对氧化剂的分解起作用,促进氧化剂发生链式反应而产生具有高度化学活性的羟基自由基等物质,使有机化合物加速分解[10-11】.
5、已有研究表明超声波与Fenton试剂具有协同作用,但未发现使用US与Fenton结合处理糖蜜酒精的报道,本文采用US/Fenton试剂联用技术降解糖蜜酒精废水,考察了FeSO,H:0用量,反应时间,超声功率等工艺条件对降解效率的影响,为其工业应用提供参考数据.2实验方案2.1实验原料及试剂糖蜜酒精废水,取自南宁市蒲庙糖厂,糖蜜酒精废水为黑褐色液体,其基本物化参数如下:COD:9,5×104mg?L～,色度:1.0×104倍(稀释法),pH:4.12.稀释30倍后,溶液为亮黄褐色.下述实验中如不指明,所列的COD及溶液吸光度均为稀释30倍时的
6、废水COD及吸光度.双氧水(30%,AR),汕头市光华化学厂;硫酸亚铁(AR),广东达濠精细化学品公司.2-2实验仪器及装置超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司),TU1901型紫外一可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),WXM微波密封消解COD速测仪(汕头市环海工程公司),868型pH计(美国奥立龙公司).实验反应装置如图1所示:图1反应装置示意图1.能量转换嚣,2.水浴,3.超声控制嚣,4.温度计,5,隔音箱实验时,取100mL经稀释一定倍数的糖蜜酒精废水,放入【作者简介】龙锋(1972一),男,广西南宁人,南宁化工
7、股份有限公司工程师.【基金项目】国家自然科学基金资助课题(20466001),广西大学科学技术研究重点基金资助项目(2004ZD01),广州市教育局科研项目(62040)93—个150mL的烧杯中,超声探头浸入废水中距杯底2.0cm左右.由于超生发生器中一部分声能会转化为热能,在反应过程中,溶液的温度会升高,不利于工艺条件控制,因此采用水浴进行控制温度.同时,超声的功率较大,在启动超声发生器后,反应液不加搅拌即能混合均匀.再向反应器中加入各种反应试剂,开启超声发生器,在超声功率为200W时后应30min,超声波频率在20.25kHz内自动跟
8、踪,工作及间歇时间分别为60s,10s:样品经离心机以3000r?min的转速离心分离lOmin,取上层清液,测定其中的COD,pH值及色度降解的情况.2.3分析方法COD的测定
