簡析維生素C生產廢水處理技術研究進展

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，在醫藥、食品等領域應用廣泛。近年來VC生產廢水處理技術成為研究熱點，受到社會的普遍關注。

關鍵詞：維生素C；生產；廢水處理；技術；研究進展

1VC生產廢水特點

國內外VC主要的生產方法有萊氏法和兩步發酵法。國內多采用兩步發酵工藝，工藝路線和排污節點如圖1。

2厭氧處理工藝

2.1上流式厭氧污泥床（UASB）

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

2.2厭氧折流板反應器（ABR）處理工藝

ABR反應器具有結構簡單、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器內沿折流板做上下流動，由于折流板的折流作用，水流在反應器內流經的總長度增加，另外，在折流板的阻擋下，污泥會發生顯著的沉降作用，這樣生物固體就被有效地截留在反應器內，減少污泥流失，提高處理效率。

2.3內循環厭氧反應器（IC）處理工藝

IC由2個厭氧反應單元組成，下部為高負荷區，上部為低負荷區，這種結構能創造良好的微生物群體的生長環境，提高處理設備單位容積內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，主要是利用Fe2+和H2O2反應生成具有強氧化性的羥基自由基（·HO），與有機物發生自由基氧化反應，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化為可生物降解物質、反應條件溫和、操作簡便等特點，被視為一種很有發展潛力的水處理技術。

3.2TiO2光催化氧化法

光催化氧化技術是以半導體作為催化劑，在UV照射下產生氧化能力極強的羥自由基·OH，將污染物氧化為CO2和H2O。TiO2具有獨特的能帶結構，其通常是由一個充滿電子的低能價帶（VB）和一個空的高能導帶（CB）構成，價帶和導帶之間的區域成為禁帶。當用能量等于或大于禁帶寬度的光照射半導體時，其價帶上的電子被激發，越過禁帶進入導帶，同時在價帶上產生相應的空穴。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。光催化氧化反應需要廢水體系有良好的透光性。對于成分復雜、濃度較高、透光較差的VC生產廢水，光催化氧化技術很難取得良好的處理效果。為了使光催化氧化技術在VC生產廢水領域廣泛應用，應從新型高效光源系統、催化劑的改性、反應機理以及與其他技術聯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，不產生二次污染、處理過程中一般不產生污泥；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生器容易損壞、能耗大、成本高、易產生副產物。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氧化效果差。由于臭氧利用率低及臭氧與有機物反應選擇性較強，在低劑量和短時間內，臭氧不可能完全氧化污染物和分解產生的中間產物，這就會阻止臭氧的進一步氧化，降低臭氧氧化反應效率。因此，如何提高臭氧利用率，開發臭氧與其他處理技術的聯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、內電解、臭氧氧化、光催化氧化等技術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結論

綜上，VC制藥廢水的成分較復雜，含有高濃度的有機物質，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，2018.

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

（作者單位：沈陽東北制藥設計有限公司）

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；學歷：本科；職稱：初級：職務：設計：研究方向：環保；郵編：100027。