簡析維生素C生產(chǎn)廢水處理技術(shù)研究進展

崔金實 鄭淑萍

摘要：VC是一種水溶性維生素，具有廣泛的生理作用和理化性質(zhì)，在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來VC生產(chǎn)廢水處理技術(shù)成為研究熱點，受到社會的普遍關(guān)注。

關(guān)鍵詞：維生素C；生產(chǎn)；廢水處理；技術(shù)；研究進展

1VC生產(chǎn)廢水特點

國內(nèi)外VC主要的生產(chǎn)方法有萊氏法和兩步發(fā)酵法。國內(nèi)多采用兩步發(fā)酵工藝，工藝路線和排污節(jié)點如圖1。

2厭氧處理工藝

2.1上流式厭氧污泥床（UASB）

有學(xué)者采用兩套UASB反應(yīng)器分別對VC生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化母液和精制、提取母液等高濃度廢水進行了實驗室處理研究，試驗結(jié)果表明：兩套厭氧反應(yīng)器的容積負荷因水質(zhì)不同而在很大差異。處理轉(zhuǎn)化母液系統(tǒng)的容積負荷在8kgCOD·m-3d-1（進水COD為4000mg·L-1）以下時，去除率基本穩(wěn)定在65%以上，而處理精制母液或提取母液系統(tǒng)的容積負荷在10kgCOD·m-3d-1（進水COD為5000mg·L-1）時去除率仍能穩(wěn)定在70%以上。

2.2厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）處理工藝

ABR反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單、水力停留時間短、剩余污泥量小、抗沖擊能力強等特點。反應(yīng)器中使用一系列垂直安裝的折流板使被處理的廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板做上下流動，由于折流板的折流作用，水流在反應(yīng)器內(nèi)流經(jīng)的總長度增加，另外，在折流板的阻擋下，污泥會發(fā)生顯著的沉降作用，這樣生物固體就被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)，減少污泥流失，提高處理效率。

2.3內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）處理工藝

IC由2個厭氧反應(yīng)單元組成，下部為高負荷區(qū)，上部為低負荷區(qū)，這種結(jié)構(gòu)能創(chuàng)造良好的微生物群體的生長環(huán)境，提高處理設(shè)備單位容積內(nèi)的生物量和生物種類。

3高級氧化法

3.1Fenton法

Fenton法是近20年興起的新型水處理技術(shù)，主要是利用Fe2+和H2O2反應(yīng)生成具有強氧化性的羥基自由基（·HO），與有機物發(fā)生自由基氧化反應(yīng)，從而達到有機物降解的目的。該方法具有可將部分污染物完全氧化、將難于生物降解的污染物轉(zhuǎn)化為可生物降解物質(zhì)、反應(yīng)條件溫和、操作簡便等特點，被視為一種很有發(fā)展?jié)摿Φ乃幚砑夹g(shù)。

3.2TiO2光催化氧化法

光催化氧化技術(shù)是以半導(dǎo)體作為催化劑，在UV照射下產(chǎn)生氧化能力極強的羥自由基·OH，將污染物氧化為CO2和H2O。TiO2具有獨特的能帶結(jié)構(gòu)，其通常是由一個充滿電子的低能價帶（VB）和一個空的高能導(dǎo)帶（CB）構(gòu)成，價帶和導(dǎo)帶之間的區(qū)域成為禁帶。當用能量等于或大于禁帶寬度的光照射半導(dǎo)體時，其價帶上的電子被激發(fā)，越過禁帶進入導(dǎo)帶，同時在價帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴。光生空穴具有極強的氧化能力，能與吸附在催化劑表面的OH-或H2O發(fā)生作用生成活性很高的·OH。光生電子具有極強的還原能力，能與O2作用生成O·等活性基，參與氧化還原反應(yīng)。光催化氧化反應(yīng)需要廢水體系有良好的透光性。對于成分復(fù)雜、濃度較高、透光較差的VC生產(chǎn)廢水，光催化氧化技術(shù)很難取得良好的處理效果。為了使光催化氧化技術(shù)在VC生產(chǎn)廢水領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，應(yīng)從新型高效光源系統(tǒng)、催化劑的改性、反應(yīng)機理以及與其他技術(shù)聯(lián)合使用等方面展開研究。

3.3臭氧氧化法

臭氧氧化法主要是通過兩種途徑來降解有機物，一是臭氧直接氧化，二是通過形成羥基自由基而進行自由基氧化。臭氧氧化法一般在常溫常壓下進行，而且在偏堿性條件下處理效果好，同時具有以下特點：氧化能力強，不產(chǎn)生二次污染、處理過程中一般不產(chǎn)生污泥；制備臭氧的空氣和電不必儲存和運輸，操作管理方便。臭氧氧化法的缺點主要有臭氧發(fā)生器容易損壞、能耗大、成本高、易產(chǎn)生副產(chǎn)物。此外，臭氧在水中的溶解度較低，對廢水中存在的一些大分子烴類物質(zhì)氧化效果差。由于臭氧利用率低及臭氧與有機物反應(yīng)選擇性較強，在低劑量和短時間內(nèi)，臭氧不可能完全氧化污染物和分解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，這就會阻止臭氧的進一步氧化，降低臭氧氧化反應(yīng)效率。因此，如何提高臭氧利用率，開發(fā)臭氧與其他處理技術(shù)的聯(lián)合工藝成為研究的熱點。

4討論

在今后的廢水處理中可以嘗試以下處理過程：利用絮凝、內(nèi)電解、臭氧氧化、光催化氧化等技術(shù)破壞水中難降解的有機物，改善廢水的可生化性；厭氧處理工藝具有能耗低、負荷高等特點，一般處理高濃度廢水。好氧處理一般處理濃度較低廢水，MBR、Fenton試劑、生物活性炭（BAC）及其組合工藝等深度處理，可滿足廢水達標排放的要求。

5結(jié)論

綜上，VC制藥廢水的成分較復(fù)雜，含有高濃度的有機物質(zhì)，pH波動較大，廢水帶有顏色和異味、治理投資高、治理難度較大。對于VC這類高濃度有機廢水的處理，我國仍處于實驗探索階段。因此，還需要有關(guān)人士對其進行不斷研究和探討。

參考文獻：

[1]王仲旭.維生素廢水治理與回用工程實例[J].水處理技術(shù)，2018.

[2]賈鼎，高媛媛，牛志遠，等.生物氧化臭氧活性炭聯(lián)用工藝處理微染污水[J].水處理技術(shù)，2016.

（作者單位：沈陽東北制藥設(shè)計有限公司）

作者簡介：姓名：崔金實（1986.04.30），性別：女；籍貫：慶尚北道；民族：朝鮮族；學(xué)歷：本科；職稱：初級：職務(wù)：設(shè)計：研究方向：環(huán)保；郵編：100027。