[發明專利]一種醬油廢水脫色改性填料反應器

在審

• 申請號: 202010083656.X
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111217443A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 何亞婷
• 申請（專利權）人: 何亞婷
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于污水處理設備制造領域，具體涉及一種醬油廢水脫色改性填料反應器，針對醬油企業在生產過程中產生的醬油廢水色度構成物質極其復雜，難以去除的問題，進行材料研發和設備設計。設備包括設備外殼1、進水口2、導流渠3、進水配水器4、改性填料5、改性填料支撐層6、出水渠7、出水口8、陽極9、陰極10、電線11和直流外電源12；其中，改性填料5由改性碳粉溶液、改性苯胺材料和改性碳纖維制備而成。本發明能夠顯著降低醬油廢水的色度，具有處理效果好、運行費用低等優點。

技術領域

本發明屬于污水處理設備制造領域，具體涉及一種醬油廢水脫色改性填料反應器，針對醬油企業在生產過程中產生的醬油廢水色度構成物質極其復雜，難以去除的問題，進行材料研發和設備設計。

背景技術

醬油作為人們日常生活中最常用的調味品之一，在滿足人們飲食需要的同時，其生產過程也帶來了嚴重的環境污染問題。研究表明，生產1t醬油需要消耗7～10t的水，將帶來約6～9t的廢水。廢水中的主要成分包括糧食殘留物、發酵過程產物、微量洗滌劑、消毒劑、大量的鹽分、各種微生物及微生物的分泌物和代謝產物，呈現較高的BOD、COD和色度。天然釀造的醬油多以大豆、面粉、麩皮等糧食為原料，廢水的BOD/COD大于0.5，易于生物降解。但色度構成物質極其復雜，生成醬油天然色素的酶褐變、非酶褐變反應的各種產物、中間產物以及人工著色劑焦糖色都會隨著生產過程中各個工序的清洗水排出。它們都具有由2個或2個以上生色基共軛生成的生色集團，使有機物分子在可見光區域具有吸收峰，從而使廢水具有色度。

對于醬油廢水色度的去除目前主要有物化法和生物法。

(1)物化法

物化法主要有氣浮法、活性炭吸附法和混凝沉淀法。

氣浮法存在的問題是，首先，氣浮法的原理是在水中產生大量細微氣泡，細微氣泡與廢水中小懸浮粒子相黏附，形成整體密度小于水的“氣泡顆粒”復合體，懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面，形成泡沫浮渣，從而使水中懸浮物得以去除。而醬油廢水的色度主要由復雜的有機物形成，因此氣浮去除的效果并不理想，并且由于醬油廢水色度污染物的特殊結構，在氣浮工藝充氧過程中，廢水中的色度還有加深的趨勢，增加了后續工藝處理的難度；

活性炭吸附法的原理是利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用，以達到凈化水質的目的，活性炭可用于制藥廢水、印染廢水的有效脫色，但是由于醬油廢水生色基團不同于前兩種廢水，已經有研究證明活性炭吸附并不能有效去除醬油廢水中的色度；

混凝沉淀法是目前醬油廢水中比較常用的物化法，其一般不單獨使用而與生物法等其它工藝聯用，但混凝沉淀法去除醬油廢水中的色度時也存在兩個問題：其一是，如果選用鐵鹽類混凝劑，鐵鹽可促進醬油的酶褐變，鐵離子也可與某些降解的中間物質生成有色鐵鹽，導致色度去除效果變差；其二是，物化反應投藥量特別大，例如某生物法和混凝法聯用處理醬油廢水工藝，其選用以氯化鈣為混凝劑時，氯化鈣的投加量達到1.3g/L時，出水色度才到40倍，以每公斤氯化鈣1.70元計算，每日每噸廢水處理運行成本增加了約2.21元。

(2)生物法

醬油廢水的BOD/COD大于0.5，可生化性好，適宜用生物法處理，但是生物法去除醬油廢水色度也存在兩個問題。其一是，構成醬油廢水色度的物質成分及其生成色度的反應途徑都十分復雜，色度構成物質及其它成分降解的中間產物會在好氧條件下，通過各種褐變反應途徑導致色度的增加，因此在生化反應中伴隨著COD的降低，色度卻逐漸升高。其二是，隨著有機物的進一步降低，各種色度構成物質減少，COD和色度開始同步下降，但由于殘留的色度物質的抗生化性較強，不易降解，剩余COD和色度都不能通過好氧氧化而達到一級排放標準。

發明內容

針對上述問題，本發明特別涉及一種醬油廢水脫色改性填料反應器，針對醬油企業在生產過程中產生的醬油廢水色度構成物質極其復雜，難以去除的問題，進行材料開發與設備設計，以達到去除醬油廢水中色度的目的。