一.背景介紹

阿卡波糖用于治療糖尿病。通過(guò)抑制小腸中的α-葡萄糖苷酶，抑制食物的糖分解，減緩糖的吸收，從而降低餐后高血糖，有效控制糖尿病。阿卡波糖精制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，COD濃度在8000-10000mg/l之間，這些廢水可生化性不高，尤其是厭氧處理效率只有50%，導(dǎo)致企業(yè)污水處理系統(tǒng)投資成本高。探討了阿卡波糖生產(chǎn)廢水降解工藝的改進(jìn)。

在先進(jìn)的水處理技術(shù)中，光催化降解二氧化鈦是一種經(jīng)濟(jì)、高效且在實(shí)際工業(yè)中應(yīng)用廣泛的技術(shù)。TiO2降解水中有機(jī)污染物的原理是在紫外光的照射下，電子(e-)可以從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，在價(jià)帶可以產(chǎn)生相應(yīng)的空穴(h+)。h+具有很強(qiáng)的反應(yīng)性，能與H2O分子反應(yīng)生成& # 8226；OH自由基，而溶于水的O2也能與e-反應(yīng)生成超氧陰離子(& # 8226；O2-).•跟哦& # 8226；O2-具有強(qiáng)氧化性，能快速分解水中的有機(jī)污染物。其機(jī)制如下:

目前某制藥公司阿卡波糖生產(chǎn)廢水的常規(guī)處理工藝主要是厭氧+缺氧+兼性+好氧，但由于廢水中含有多種具有環(huán)狀碳鏈的難降解物質(zhì)，厭氧處理效率僅為50%。因此，考慮通過(guò)光催化將這些環(huán)狀碳鏈斷裂，降解為易生物降解的物質(zhì)，再通過(guò)厭氧+缺氧+兼氧+好氧生化工藝進(jìn)行降解。

第二，實(shí)驗(yàn)

2.1準(zhǔn)備過(guò)程

室溫下，將18毫升鈦酸四丁酯滴加到69毫升無(wú)水乙醇中，然后加入6毫升二乙醇胺，磁力攪拌1.5小時(shí)，再滴加10毫升蒸餾水，攪拌50分鐘，得到二氧化鈦黃色透明溶膠。然后用噴涂法將溶膠固定在Si-Al-Ca-C結(jié)構(gòu)基體材料表面，在馬弗爐中700℃烘烤2h。

2.2降解實(shí)驗(yàn)

將某制藥企業(yè)生產(chǎn)的阿卡波糖廢水置于200L塑料桶中，將原水pH≥9調(diào)節(jié)至pH≥9。將1L/h原水泵入光催化裝置2小時(shí)，然后泵入?yún)捬跛?天。經(jīng)過(guò)4天的生化綜合處理(缺氧-兼氧-好氧)后排放。小試系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行后，每隔24h檢測(cè)原水、光催化裝置出口、厭氧塔出口和生化合成出口的COD和pH值，小試連續(xù)進(jìn)行5天。再做一個(gè)小的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。光催化裝置取消后，按照上述實(shí)驗(yàn)步驟再做一次。

三。實(shí)驗(yàn)結(jié)果

企業(yè)現(xiàn)有污水處理站處理Aka廢水，工藝為厭氧+生化綜合處理。作為小規(guī)模對(duì)比實(shí)驗(yàn)，各工藝出水COD值見(jiàn)表1，pH值見(jiàn)表2。加入光催化后，Aka廢水采用光催化+厭氧+生化綜合處理。各工藝出水的COD值見(jiàn)表3，pH值見(jiàn)表4。這兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)是同時(shí)進(jìn)行的。

(1)從表2可以看出，經(jīng)過(guò)厭氧反應(yīng)后，原水的pH值從9.5下降到6.7左右，這主要是由于厭氧反應(yīng)中的產(chǎn)酸階段，需要消耗原水中的堿，所以出水的pH值下降了很多。

(2)從表4可以看出，原水的pH值從9.5經(jīng)光催化后下降到9.3，再經(jīng)厭氧處理后下降到7.8左右。與表2相比，pH值下降較少，主要是光催化處理時(shí)部分COD直接氧化為CO2和H2O，降低了入口厭氧塔的COD濃度，因此厭氧堿耗也下降了不少。在實(shí)際廢水處理中，減少堿液用量是控制物料成本的關(guān)鍵因素。

(3)從表1可以看出，Aka原水的COD從8，736 mg/L降低到3，558 mg/L，COD去除率為59.3%。經(jīng)過(guò)綜合生化處理后，COD由3558mg/L降至460mg/L，去除率為87.1%。厭氧生化合成Aka原水的總COD處理效率約為94.7%。

(4)從表3可以看出，經(jīng)過(guò)光催化處理后，Aka原水的COD從8736mg/L下降到5799mg/L，COD去除率為33.6%。在厭氧塔中，COD從5799mg/L降至631mg/L，去除率為89.1%。經(jīng)過(guò)綜合生化處理后，COD由631mg/L降至86mg/L，去除率為86.4%。光催化、厭氧和生化合成對(duì)Aka原水的總COD處理效率約為99%。

四。結(jié)論

(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)光催化后，厭氧塔的處理效率由59.3%提高到89.1%，這主要是由于這些環(huán)狀碳鏈?zhǔn)紫缺还獯呋驍?，然后降解為易于生物降解的小分子物質(zhì)，厭氧塔的處理效率將大大提高。

(2)實(shí)驗(yàn)完成后，將復(fù)合光催化劑烘干稱(chēng)重，負(fù)載變化不大，只有少量損失。結(jié)果表明，經(jīng)700℃焙燒后，Si-Al-Ca-C結(jié)構(gòu)基體與TiO2結(jié)合牢固，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間通氣攪拌也不會(huì)脫落。(來(lái)源:韓泰輪胎有限公司)

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