糖蜜酒精廢水是很難降解的有機廢水。它是糖蜜經酒精、檸檬酸發酵成熟后提取粗酒精、檸檬酸后排出的廢液,具有很深的顏色,其主要污染成分包括多酚類褐變產生的黑色素,還原糖堿分解縮合聚合成的高分子黑色素、拉美德黑色素、焦糖色素等。糖蜜酒精廢水一般為酸性,污染物濃度高,含有的色素耐溫、耐光照,色度久置不減,總排放量大,易引起水體富營養化, 且具有很強的滲透性。用生化、物化法難以將這類色素破壞, 且生化處理法存在氧化塘面積大、 易被廢渣和廢水填滿而失去氧化能力及處理時間長等缺點,使 COD、BOD等達不到排放標準〔1~3〕。Fenton 試劑處理難降解有機物廢水的機理是通過催化劑對氧化劑的分解作用,促進氧化劑發生鏈式反應而產生具有高度化學活性的游離基或離子,以使有機化合物氧化分解〔 4,5〕。超聲波與熱能、光能、電能不同,超聲能量與物質間具有一種獨特的作用形式——超聲空化。空化過程可以把聲場能量集中起來,伴隨空化泡崩潰瞬間,在液體中的極小空間內將高度集中的能量釋放出來,形成異乎尋常的局部高溫(>5000 K)、高壓(>50MPa)、強沖擊波、射流等極端條件,可以給在一般條件下難以實驗或不可能實驗的化學反應提供一種新的非常特殊的物理化學環境。超聲波用于水污染控制, 可以將有機大分子化合物分解為環境可以接受的小分子〔6~8〕。研究表明,超聲波與 Fenton 試劑具有協同作用,但僅限于對模擬廢水的研究〔9 ~11〕,筆者研究了US/Fenton 降解糖蜜酒精廢水的新工藝,考察了FeSO4、H2O2 用量、反應時間、超聲功率及廢水稀釋倍數等對降解的影響。 |