阿卡波糖生产废水的光催化降解

一.背景介绍

阿卡波糖用于治疗糖尿病。通过抑制小肠中的α-葡萄糖苷酶，抑制食物的糖分解，减缓糖的吸收，从而降低餐后高血糖，有效控制糖尿病。阿卡波糖精制过程中会产生大量废水，COD浓度在8000-10000mg/l之间，这些废水可生化性不高，尤其是厌氧处理效率只有50%，导致企业污水处理系统投资成本高。探讨了阿卡波糖生产废水降解工艺的改进。

在先进的水处理技术中，光催化降解二氧化钛是一种经济、高效且在实际工业中应用广泛的技术。TiO2降解水中有机污染物的原理是在紫外光的照射下，电子(e-)可以从价带激发到导带，在价带可以产生相应的空穴(h+)。h+具有很强的反应性，能与H2O分子反应生成& # 8226；OH自由基，而溶于水的O2也能与e-反应生成超氧阴离子(& # 8226；O2-).•跟哦& # 8226；O2-具有强氧化性，能快速分解水中的有机污染物。其机制如下:

目前某制药公司阿卡波糖生产废水的常规处理工艺主要是厌氧+缺氧+兼性+好氧，但由于废水中含有多种具有环状碳链的难降解物质，厌氧处理效率仅为50%。因此，考虑通过光催化将这些环状碳链断裂，降解为易生物降解的物质，再通过厌氧+缺氧+兼氧+好氧生化工艺进行降解。

第二，实验

2.1准备过程

室温下，将18毫升钛酸四丁酯滴加到69毫升无水乙醇中，然后加入6毫升二乙醇胺，磁力搅拌1.5小时，再滴加10毫升蒸馏水，搅拌50分钟，得到二氧化钛黄色透明溶胶。然后用喷涂法将溶胶固定在Si-Al-Ca-C结构基体材料表面，在马弗炉中700℃烘烤2h。

2.2降解实验

将某制药企业生产的阿卡波糖废水置于200L塑料桶中，将原水pH≥9调节至pH≥9。将1L/h原水泵入光催化装置2小时，然后泵入厌氧塔2天。经过4天的生化综合处理(缺氧-兼氧-好氧)后排放。小试系统连续稳定运行后，每隔24h检测原水、光催化装置出口、厌氧塔出口和生化合成出口的COD和pH值，小试连续进行5天。再做一个小的对比实验。光催化装置取消后，按照上述实验步骤再做一次。

三。实验结果

企业现有污水处理站处理Aka废水，工艺为厌氧+生化综合处理。作为小规模对比实验，各工艺出水COD值见表1，pH值见表2。加入光催化后，Aka废水采用光催化+厌氧+生化综合处理。各工艺出水的COD值见表3，pH值见表4。这两个对比实验是同时进行的。

(1)从表2可以看出，经过厌氧反应后，原水的pH值从9.5下降到6.7左右，这主要是由于厌氧反应中的产酸阶段，需要消耗原水中的碱，所以出水的pH值下降了很多。

(2)从表4可以看出，原水的pH值从9.5经光催化后下降到9.3，再经厌氧处理后下降到7.8左右。与表2相比，pH值下降较少，主要是光催化处理时部分COD直接氧化为CO2和H2O，降低了入口厌氧塔的COD浓度，因此厌氧碱耗也下降了不少。在实际废水处理中，减少碱液用量是控制物料成本的关键因素。

(3)从表1可以看出，Aka原水的COD从8，736 mg/L降低到3，558 mg/L，COD去除率为59.3%。经过综合生化处理后，COD由3558mg/L降至460mg/L，去除率为87.1%。厌氧生化合成Aka原水的总COD处理效率约为94.7%。

(4)从表3可以看出，经过光催化处理后，Aka原水的COD从8736mg/L下降到5799mg/L，COD去除率为33.6%。在厌氧塔中，COD从5799mg/L降至631mg/L，去除率为89.1%。经过综合生化处理后，COD由631mg/L降至86mg/L，去除率为86.4%。光催化、厌氧和生化合成对Aka原水的总COD处理效率约为99%。

四。结论

(1)实验结果表明，经过光催化后，厌氧塔的处理效率由59.3%提高到89.1%，这主要是由于这些环状碳链首先被光催化打断，然后降解为易于生物降解的小分子物质，厌氧塔的处理效率将大大提高。

(2)实验完成后，将复合光催化剂烘干称重，负载变化不大，只有少量损失。结果表明，经700℃焙烧后，Si-Al-Ca-C结构基体与TiO2结合牢固，实验过程中长时间通气搅拌也不会脱落。(来源:韩泰轮胎有限公司)

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