[發明專利]一種豆制品廢水廢渣處理甲基橙染料廢水的方法

有效

• 申請號: 201910264992.1
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110104754B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 高大響;黃小忠
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種豆制品廢水廢渣處理甲基橙染料廢水的方法，以豆制品加工過程中產生的廢水和豆渣處理甲基橙染料廢水，既解決了甲基橙染料廢水的降解，又能減少豆制品廢水二次氧化分解產生的部分有毒有害成分。大豆中含有大量的不飽和脂肪酸，包括油酸、亞油酸和亞麻酸，在加工過程中這些不飽和脂肪酸極易通過脂氧合酶酶促氧化及熱聚合而發生氧化反應，產生具有高度反應能力的自由基、氫過氧化物以及氫過氧化物分解產生的醛、酮等二級氧化產物而進入到豆制品廢水廢渣，氧化降解甲基橙溶液，產生脫色效果，顯示了其在環境保護中廢水處理過程的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種甲基橙染料廢水處理方法，尤其涉及一種利用豆制品生產過程中產生的黃漿水、泡豆水及豆渣，用于降解甲基橙偶氮染料廢水，屬于環境保護技術領域中廢水的處理。

背景技術

偶氮染料是合成染料中最多的品種，占排放到環境中染料總量的80％，其化學性質穩定，廢水成分復雜。這類染料以致癌芳香胺作為中間體合成，被排放到自然水體后，在水體中富集，經過食物鏈富集進入人體后可導致膀胱癌、輸尿管癌、腎盂癌等惡性疾病。甲基橙是在弱酸性介質中偶合得到的一種偶氮類染料，有毒，可在食物鏈中生物聚積，嚴重成脅人類的生命安全。其脫色和降解已成為世界性的研究難點和熱點，解決和研發新的染料廢水處理方法具有重要的實際意義。

目前，世界上對甲基橙等偶氮染料廢水的處理方法主要有物理法、生物法、化學法等。物理法有吸附法和膜分離法等。生物法利用篩選的微生物進行降解，利用生物的代謝作用和生化過程降解偶氮類物質，目前已知的可降解偶氮染料的生物包括:細菌、真菌、酵母菌、放線菌等。生物處理法具有應用范圍廣、處理量大、成本低等優點，但由于微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有一定要求，難以適應印染廢水水質波動大、染料數量繁多、毒性高的特點。并且存在占地面積較大，不易凈化徹底，色度和化學需氧量COD濃度不易達標等缺點，通常要和其它處理方法配合使用。

初期化學氧化法主要是采用臭氧、過氧化氫等強氧化劑實現對甲基橙等的直接礦化。20世紀80年代以來，以生成羥基自由基為標志的高級氧化技術(AOPs)引起了世界各國的廣泛重視，作為一種傳統、高效、廉價的高級氧化技術，Fenton法及類Fenton法近年來廣泛應用于含偶氮染料的工業廢水處理。過氧化氫與催化劑Fe²⁺構成的氧化體系通常稱為Fenton試劑。在含有Fe²⁺的酸性溶液中投加過過氧化氫時，在Fe²⁺催化劑的作用下，反應中生成的羥基自由基(·OH)具有很強的氧化能力，能使許多難生物降解的有機物氧化分解。從而引發和傳播自由基鏈反應，加快有機物的氧化。近年來還相繼把紫外光、氧氣和電引入Fenton體系，形成了“類Fenton試劑”，以期達到提高效果、加快反應速度、降低成本等目的。高級氧化技術(AOPs)的處理效能更高，礦化作用更為徹底，在催化劑的作用下去除率尤佳。但處理成本高，技術要求復雜，催化劑無法回收，引入的雜質會造成二次污染。

近年來，TiO₂、ZnO等催化劑的廣泛應用提高了羥基自由基(·OH)的產生效率，有效促進了AOPs在染料廢水處理中的應用。目前，以TiO₂半導體為基礎的光催化技術還存在量子產率低，光生空穴-電子易復合，光催化劑只能利用波長在300～400nm的紫外線，太陽能利用率低，光催化材料易失活，相關光催化反應器，成本較高。

豆制品加工工程中產生廢水和豆渣，廢水的主要組成有：黃漿水、浸泡水、沖洗廢水等，其廢水的主要污染物成分有：少量豆渣、油脂、蛋白質和纖維多糖等。該廢水主要特點是：COD_Cr和氮的濃度很高，綜合廢水的COD_Cr5500～10000mg/L，總N200～500mg/L，如果處理不達標排放，將引發水體富養化，與此同時，黃漿廢水中的自由基進入環境，會造成對環境生物體的破壞。