【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机废水处理，尤其涉及一种生物发酵有机废水的处理工艺。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、糖蜜酒精废水是糖厂酒精车间以糖蜜为原料，经过酒母制备、发酵、醪液蒸出等工序制取酒精后排出的一种生物发酵有机废水。每生产1吨酒精会产生大约10~15吨这样的有机废水。这种有机废水不仅cod浓度高，而且由于原料糖蜜中含有大量深褐色的色素，这些色度最终保留到了上述的有机废水中，使这种废水还具有高色度的特点，通常成黑色不透光的状态。这种有机废水进行净化处理的难度之一是进行脱色，由于其中存在大量类黑色素、焦糖色素和酚类色素等不易被降解的色度，而且这些色素还具有结构复杂和强抗氧化性的特点，传统的吸附剂吸附脱色的效果极其有限，也不易被微生物降解，在长时间露天放置后色度几乎没有变化。导致常规方法处理后的这种生物发酵有机废水的色度达不到排放标准，给这种废水的处理带来了很大的难度。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种生物发酵有机废水的处理工艺，该工艺采用多重氧化催化复合工序对糖蜜酒精废水进行脱色处理，获得了良好的脱色效果，克服了这种生物发酵有机废水脱色困难的问题。为实现上述目的，本专利技术公开如下的技术方案。
2、一种生物发酵有机废水的处理工艺，包括如下步骤：
3、（1）将沸石颗粒置于盐酸中浸渍，完成后清水洗涤
4、（2）将所述改性沸石颗粒加到钛酸四乙酯的无水乙醇液中静置，完成后将所得改性沸石颗粒与硝酸锆溶液混合，然后在加热条件下进行水解反应。完成后施加碱液，搅拌均匀后静置，然后在保护气氛中进行煅烧处理，完成后冷却至室温，即得脱色剂。
5、（3）在糖蜜酒精废水中先加入过碳酸钠（2na2co3·3h2o2）搅拌均匀，然后加入所述脱色剂，在搅拌和可见光光照条件下进行脱色处理。完成后分离出所述脱色剂，即完成脱色处理。
6、进一步地，步骤（1）中，所述沸石颗粒的粒径为20~40目，所述盐酸的质量分数可选为10~25%，所述浸渍时间为45~60min，以去除沸石中的可溶性杂质，改善沸石的孔隙结构。所述盐酸能够将沸石颗粒完全浸没即可。
7、进一步地，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与氯化铝饱和液的料液比为1g：20~50ml，所述静置时间为30~40min，以便于沸石充分吸收氯化铝。
8、进一步地，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与喷洒硼氢化钠溶液的料液比为1g：4.5~6ml，所述硼氢化钠溶液的浓度为0.1~0.3mol/l。可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气等中的任意一种。
9、进一步地，步骤（1）中，所述加热温度为680~710℃，保温时间为8~15min。
10、进一步地，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与钛酸四乙酯的无水乙醇液的料液比为1g：25~40ml。可选地，所述无水乙醇液中钛酸四乙酯质量分数为10~18%。所述静置时间为35~40min，以便于改性沸石颗粒充分吸收所述钛酸四乙酯。
11、进一步地，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与硝酸锆溶液的料液比为1g：3.5~5ml。所述硝酸锆溶液的质量分数为25~35%。
12、进一步地，步骤（2）中，所述加热温度为50~65℃，所述水解反应时间为20~35min。
13、进一步地，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与碱液的料液比为1g：4~6ml。可选地，所述碱液的质量分数为10~25%。所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等中的任意一种。所述静置时间为20~45min。
14、进一步地，步骤（2）中，所述煅烧处理的温度为670~690℃，时间为1~1.5小时。可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气等中的任意一种。
15、进一步地，步骤（3）中，所述糖蜜酒精废水中过碳酸钠的质量分数为3~5.2%。
16、进一步地，步骤（3）中，所述糖蜜酒精废水中脱色剂的添加比例为5~8g/l。
17、进一步地，步骤（3）中，所述脱色处理的时间为100~120min，所述光照的光源功率为400~800w。
18、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下方面的有益效果：
19、针对糖蜜酒精废水存在脱色难度大，脱色效果不理想等方面的问题，本专利技术首先制备了具有光催化功能的脱色剂，并采用该脱色剂与经过过碳酸钠预处理后的糖蜜酒精废水进行联合脱色处理，获得了良好的脱色效果。其原因在于：本专利技术首先在沸石上负载铝单质，进行热处理后使所述铝单质熔融铺展，从而在沸石表面形成铝金属膜。另外，形成的所述金属膜冷却后能够更好地粘接在沸石表面，减少负载在沸石上的催化活性成分的脱落。在此基础上，本专利技术先在所述沸石中负载钛酸四乙酯，然后施加硝酸锆溶液。经过煅烧处理后形成 zro2和tio2，且在形成tio2的过程中所述硝酸根起到n掺杂作用，并和形成的zro2共同形成氮掺杂的zro2-tio2多元催化剂体系，一方面可将tio2的响应区间扩展至可见光，表现出良好的可见光催化降解效果。另一方面，所述zro2的形成使本专利技术的脱色剂还作为固体酸催化剂，所述zro2作为固体酸催化剂的酸-碱对协同位活性位点。另外，在上述煅烧处理过程中，所述铝金属膜先经过熔融再经过冷却后可对其表面所述zro2、tio2起到锚固作用，有助于减少在使用过程中这些催化活性组分的脱落损耗，提高脱色剂重复利用的次数。
20、当采用上述脱色剂对糖蜜酒精废水在可见光光照条件下进行脱色处理时，本专利技术先在废水中加入过碳酸钠分解成碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠对糖蜜酒精废水进行降酸预处理，这是由于糖蜜酒精废水是一种酸性废水，其会对所述脱色剂造成不利影响。而过氧化氢在所述脱色剂表面的zro2活性位点的催化下形成羟基自由基（·oh），其具有强烈的氧化性，可对所述糖蜜酒精废水中的色素有机分子进行氧化降解脱色。同时，脱色剂具有的固体酸特性有利于促进色素有机分子的解离，提高脱色效率和脱色效果。同时，在施加的可见光光照条件下，脱色剂上的tio2利用光催化效应也对色素分子以及其他有机物分子进行降解，将其矿化后分解为二氧化碳、水等产物。本专利技术的脱色剂与用于对废水进行预处理的过碳酸钠配合后可产生多种不同的色素降解方式，能够更好地适应糖蜜酒精废水中色素种类多的要求，可对废水进行更加全面的脱色，获得了良好的脱色效果。
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1.一种生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与氯化铝饱和液的料液比为1g：20~50ml。
3. 根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与喷洒硼氢化钠溶液的料液比为1g：4.5~6ml，所述硼氢化钠溶液的浓度为0.1~0.3 mol/L；步骤（1）中，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，加热温度为680~710℃，保温时间为8~15min。
5.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与钛酸四乙酯的无水乙醇液的料液比为1g：25~40ml；所述无水乙醇液中钛酸四乙酯质量分数为10~18%。
6.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与硝酸锆溶液的料液比为1g：3.5~5m
7.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与碱液的料液比为1g：4~6ml；所述碱液的质量分数为10~25%，所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述煅烧处理的温度为670~690℃，时间为1~1.5小时；步骤（2）中，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述糖蜜酒精废水中过碳酸钠的质量分数为3~5.2%；步骤（3）中，所述糖蜜酒精废水中脱色剂的添加比例为5~8g/L；步骤（3）中，所述脱色处理的时间为100~120min，所述光照的光源功率为400~800W。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述沸石颗粒的粒径为20~40目；步骤（1）中，所述盐酸的质量分数可选为10~25%；步骤（1）中，所述浸渍时间为45~60min。
...【技术特征摘要】
1.一种生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与氯化铝饱和液的料液比为1g：20~50ml。
3. 根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述预处理沸石颗粒与喷洒硼氢化钠溶液的料液比为1g：4.5~6ml，所述硼氢化钠溶液的浓度为0.1~0.3 mol/l；步骤（1）中，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，加热温度为680~710℃，保温时间为8~15min。
5.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与钛酸四乙酯的无水乙醇液的料液比为1g：25~40ml；所述无水乙醇液中钛酸四乙酯质量分数为10~18%。
6.根据权利要求1所述的生物发酵有机废水的处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述改性沸石颗粒与硝酸锆溶液的料液比为1g：3.5~5ml；所述硝酸锆溶液的质量分数为25~35%；步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳振宇，
申请(专利权)人：山东众思创环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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