苯甲酸是重要的有機化工原料,在醫藥、食品、化工等方面且有廣泛的應用。臺州一企業(yè)在過(guò)氧化物(過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯)合成過(guò)程中產(chǎn)生大量堿性廢水,廢水中成分復雜,其中苯甲酸含量在1~2%左右,如此高的苯甲酸含量對廢水的生物處理造成了嚴重影響,造成廢水排放經(jīng)常超過(guò)國家規定的標準,不僅污染了環(huán)境,而且又造成了苯甲酸的浪費。由此可見(jiàn),如果能夠有效的分離出廢水中的苯甲酸,不僅可以減輕廢水處理的壓力,還可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。目前分離提純苯甲酸的方法較多,主要有精餾法[1],升華結晶法[2],熔融結晶法[3],超臨界流體重結晶法[4]等,而其都不是直接用于從廢水中分離提純苯甲酸�，F以水為溶劑對從廢水種分離出的苯甲酸進(jìn)行提純,效果較好,為從廢水中分離提純苯甲酸提供依據。
綜合考慮廢水的處理成本、處理效果等因素，本研究對某化工廠(chǎng)苯甲酸廢水采用微電解預處理，該法以廢鐵屑為原料，經(jīng)濟實(shí)用，在去除去除部分COD 的同時(shí)，又破壞了苯甲酸的結構，大幅提高了廢水的可生化性。微電解處理后再進(jìn)入到生化系統進(jìn)行生物處理，取得了較好的處理效果，為工程設計提供了依據。
1 實(shí)驗部分
1.1 試劑及儀器
石灰，H2SO4，NaOH：分析純；
ABR 生化反應器，接觸氧化反應器。
1.2 廢水水質(zhì)
實(shí)驗用水取自武漢某化工廠(chǎng)，廢水水質(zhì)：COD 為20000～30000 mg/L，pH 為2～3。
1.3 實(shí)驗用菌種
ABR 厭氧生化反應器和接觸氧化反應器接種研發(fā)的高效復合菌種，該復合菌種包括：氧化葡糖桿菌(Gluconobacter oxydans)、發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)、短乳桿菌(Lactobacillus brevis)、藤黃微球菌(Micrococcus leutus)、暈輪微球菌(也稱(chēng)喜鹽微球菌， Micrococcus halobius) 、產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假單胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、綠葉假單胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸還原假單胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黃素假單胞菌(Pseudomonas riboflavina)、和敏捷假單胞菌 (Pseudomonas facilis)等，以活性炭為微生物載體。
1.4 工藝流程與裝置
廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 工藝流程
Fig.1 Technological process
微電解反應器用Φ160 mm×300 mm的有機玻璃制成，加入塊狀的廢鑄鐵。裝入反應器里鑄鐵先用NaOH 溶液清洗，再用HCl進(jìn)行活化[7]。反應器底部裝有曝氣頭。
然后，將廢水不調pH 直接加入反應器里，每隔1 h 取出一定量的水樣用石灰調節pH 至9～10 之間進(jìn)行攪拌15 min，混凝沉淀后測濾液的COD，并將濾液加適量水稀釋作為ABR 反應器的進(jìn)水。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
ABR 厭氧生物反應器為UPVC 材質(zhì)，中間用隔板隔成四個(gè)均等的單元格，總容積為20 L，在每個(gè)單元格的底部加入0.5 kg粒徑為3～6 目的活性炭顆粒作為微生物的載體。從上部進(jìn)水，從另一端的上部出水。進(jìn)水用計量泵控制流速來(lái)控制停留時(shí)間，水力停留時(shí)間約為48 h，每天定時(shí)檢測出水的COD。加入菌種后，進(jìn)行一周時(shí)間的馴化。
兩個(gè)好氧反應器均為柱狀，容積為20 L，內加2 kg粒徑為30～80 目的活性炭顆粒作為微生物的載體。加入菌種后，進(jìn)行2周曝氣馴化，是菌種充分的負載在活性炭上。
1.5 分析方法
COD 采用重鉻酸鉀法測定。
2 結果與討論
2.1 微電解實(shí)驗
微電解設備中的廢鑄鐵的主要成分為鐵和碳，鑄鐵在酸性廢水中，隨著(zhù)鑄鐵被腐蝕不斷的溶解，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會(huì )形成無(wú)數個(gè)微原電池。原電池反應生成的H 和Fe2+等均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應，能破壞有色廢水中的發(fā)色物質(zhì)的發(fā)色結構，達到脫色的目的；能使有機物斷鏈，有機官能團發(fā)生變化，使廢水的可生化性顯著(zhù)提高，為后續生化處理提供有利條件；經(jīng)過(guò)微電解預處理后廢水的酸度大大降低，減少了中和劑的使用量。微電解出水加堿調節pH 后，鐵的絮凝作用可凝聚廢水中的懸浮物，另外，原電池周?chē)碾妶?chǎng)可附集廢水中的膠體，從而去除部分的COD[8-9]。
在不加酸調節pH 的條件下，考察微電解反應時(shí)間對COD 去除率的影響。實(shí)驗結果見(jiàn)圖2。
圖2 反應時(shí)間對COD 去除率的影響
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