微电解法处理制糖及啤酒工业废水_朱超英

微电解法处理制糖及啤酒工业废水①朱超英1,马荣骏1,罗电宏2(1.长沙矿冶研究院,湖南长沙410012;2.NewJerseyInstituteofTechnology,USA,NJ07102)摘要:用微电解法对制糖及啤酒等食品工业废水进行了处理。在焦碳粒与铁屑构成的微电池的作用下,废水中难生化的有机污染物被分解成为容易生化分解的小分子有机物。同时,铁屑腐蚀产生吸附能力很强的Fe(OH)2及Fe(OH)3活性胶体絮状物可以将废水中的悬浮物和微电池反应产生的不溶物及一些有机物质吸附,以共沉淀形式或载带吸附形式除去。试验证明:当进水pH=4～5,铁屑用量12%,反应时间为10min时,静态小试微电解法的除污能力在70%以上;微电解法与UASB台架组合流程的除污能力达到90%以上。关键词:微电解法;制糖废水;啤酒废水TreatmentofWastewaterfromSugarRefiningandBeerMakingIndustriesbyMicro-electrolysisZHUCao-ying1,MARong-jun1,LUODian-hong2(1.ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Changsha410012,Hunan,China;2.NewJerseyInstituteofTechnology,USA,NJ07102)Abstract:Wastewaterfromfoodindustriessuchassugar-refiningandbeer-makingisprocessedbymicro-electrolysis.Organicpollutantswhicharedifficulttodecomposedbiochemicallycanbedecomposedintobiochemically-decomposedsmallmolecularorganicmattersbytheeffectofmicro-batteryconsistingofironfilingsandcarbongranules.Atthesametime,theironfilingsarecorrodedtoformactivecolloidalflocciofFe(OH)2andFe(OH)3,whichcanabsorbsuspendedmatters,insolublemattersproducedbythereactionofmicro-batteryandsomeorganicmatters,therebyremovingthembyco-precipitationorcarrierad-sorption.ThesmallstatictestsshowthatatpH=4～5,aironfillingsratioof12%andareationtimeof10min,above70%pollutantscanberemovedbymicro-electrolysisandabove90%pollutantscanberemovedbythecombinedflowsheetofmicro-electrolysisandUASB.Keyword:micro-electrolysis;wastwaterfromsugarrefining;wastewaterfrombeer-making随着人民生活水平的提高,食品工业迅速发展,随之而来的废水处理已经成为环保的一个突出问题[1]。本文结合工作任务,对制糖及啤酒等食品工业废水的处理进行了研究。目前,制糖及啤酒工业废水的处理方法较多,通过详细调研,认为微电解法是一种行之有效的方法,该法具有简单及“以废制废”等优点[2～8]。1微电解法原理1.1铁屑微电池的形成及反应铁屑是铸铁、钢等的加工废弃物,其成分为纯铁、碳化铁及一些杂质,浸入电解质溶液中将构成无数个腐蚀微电池。在微电池中,纯铁为阳极,碳化铁为阴极。如混入焦碳粒,焦碳粒与铁屑接触进一步形成大原电池,使铁屑在受到微电池腐蚀的基础上,又受到大原电池的腐蚀,从而加快电化学反应的进行。微电池及大原电池发生如下电化学反应:阳极:Fe-2eFe2+E(Fe2+Fe)=-0.44V阴极:2H++2e2[H]H2E(H+H2)=0.00V当有氧气存在时:O2+4H++4e2H2OE0(O2H2O)=1.23VO2+2H2O+4e4OH-E0(O2OH-)=0.4V阴极反应产生的活性[H]可以与废水中许多组分(如硝基化合物等)发生还原反应;一些易氧化的有机物如醇、醛和酚等可以在阳极上发生如同强氧化剂引起的氧化反应。例如酚可以在阳极上直接氧化分解;存在于酿酒及制糖工业废水中的单宁水解后产生的没食子酸