1. 介紹

釀酒廠會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題。廢水具有高化學(xué)需氧量(COD)、高生化需氧量(BOD)、pH值低、氣味強(qiáng)、顏色深褐色等特點(diǎn)[1,2]。水洗的顏色主要是由類黑素引起的。傳統(tǒng)的生物處理如厭氧消化和活性污泥法難以去除類黑素[3]。然而，據(jù)報(bào)道，真菌物種具有使糖蜜脫色的潛力[4]。聚合氯化鋁(PAC)混凝等物理處理對(duì)DSW的脫色也非常有效[5]。在作者的早期研究中，用聚合氯化鋁預(yù)處理消化后的廢洗(DSW)，并在真菌測(cè)序間歇式好氧反應(yīng)器(FSBAR)中進(jìn)行真菌脫色[6,7]。獲得的總脫色量真菌處理后，pac對(duì)DSW的處理率為87%。

臭氧法用于蒸餾廢水的脫色已在許多研究中得到應(yīng)用。臭氧氧化可使生物處理后的糖蜜廢水脫色80%，同時(shí)COD降低15-25%。它還提高了廢水的生物降解性。

然而，臭氧只改變發(fā)色團(tuán)，而不降解廢水中的深色聚類化合物[8,9]。就COD而言，臭氧與紫外線輻射的結(jié)合增強(qiáng)了廢洗物的降解;然而，即使在非常稀的廢水中，臭氧與過氧化氫的結(jié)合也只顯示出邊際的降低[10]。Sangave et al.(2007)研究了臭氧和超聲波作為預(yù)處理廢水的前處理步驟，通過提高COD去除效率來進(jìn)行好氧處理。臭氧去除COD的效率更高，臭氧化后的樣品的生物降解率提高了25倍，出水樣品也出現(xiàn)了變色[11]。為了研究臭氧對(duì)PAC-FSBAR處理后的白酒廢水COD和脫色的影響，進(jìn)行了臭氧氧化研究。

2. 材料與方法

2.1. 廢水

厭氧消化廢液，用聚合氯化鋁對(duì)DSW進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，然后在FSBAR中進(jìn)行生物處理。

臭氧處理用DSW預(yù)處理后的pH值為3.42,COD為6400 mg/L，顏色(475 nm處絕對(duì)吸光度)為1.43。

2.2. 實(shí)驗(yàn)裝置

在一個(gè)長28 cm、直徑6 cm的氣泡柱反應(yīng)器中，通過改變接觸時(shí)間，在室溫下進(jìn)行了不同臭氧速率下的臭氧化研究。

臭氧氣體使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生。發(fā)生器利用氧氣濃縮器的氧氣作為原料氣，采用電暈放電法產(chǎn)生臭氧。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。在氧氣濃縮器上安裝了一個(gè)帶流量調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，在發(fā)電機(jī)組件前安裝了一個(gè)輸出控制刻度。校正后通過測(cè)量氣體流速來測(cè)定臭氧的生成。臭氧通過氣體擴(kuò)散器在反應(yīng)器底部供應(yīng)。兩個(gè)含2%碘化鉀溶液的臭氧阱與反應(yīng)器串聯(lián)，以收集未反應(yīng)的臭氧。

2.3. 臭氧化研究

在不同的臭氧速率下，通過改變接觸時(shí)間進(jìn)行了臭氧化研究。所有的研究都是在實(shí)驗(yàn)室的室溫下進(jìn)行的。在反應(yīng)器中填充400 mL的FSBAR廢水樣品，反應(yīng)器與兩個(gè)臭氧阱串聯(lián)連接，每個(gè)臭氧阱含有250 mL 2%的碘化鉀水溶液。臭氧在空氣擴(kuò)散器的幫助下通過反應(yīng)器的曝氣口起泡。讓臭氧氣體與樣品反應(yīng)一段特定的時(shí)間間隔，每5分鐘抽取5ml樣品。對(duì)樣品進(jìn)行了COD和顏色分析。用硫代硫酸鈉滴定臭氧捕集器的碘化鉀溶液，以確定出口流中未反應(yīng)臭氧的量。根據(jù)原料氣流中臭氧的濃度，計(jì)算出反應(yīng)器中臭氧的消耗量。

為了確定pH值的影響，通過向廢水中添加氫氧化鈉，將pH值調(diào)整到所需值(4、6、8、10)，并保持施加臭氧的劑量恒定在6.3 g/h。每5分鐘測(cè)一次顏色和COD。分別在3.8、5和6.3 g/h下進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，了解臭氧劑量對(duì)脫色和去除COD的影響。

測(cè)定顏色時(shí)，取5 mL樣品，8,000 rpm離心10分鐘。離心后的上清液稀釋10倍，測(cè)定還色率。用熱譜可見分光光度計(jì)在475 nm處測(cè)定吸光度。脫色率表示為475 nm處吸光度相對(duì)于相同波長處初始吸光度的下降百分比。

化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定依據(jù)《水與廢水檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法》[12]。

3. 結(jié)論

對(duì)FSBAR出水進(jìn)行臭氧氧化脫色。發(fā)現(xiàn)pH值對(duì)脫色的影響可以忽略不計(jì)。在不同的臭氧劑量下進(jìn)行臭氧化。在3.8 g/h的臭氧處理速率下，處理30 min，很佳處理劑量為4.75 g/L，脫色率達(dá)66%。復(fù)合處理(PAC處理、FSBAR和。臭氧化處理的COD去除率為96%，總COD去除率為81%。

說明臭氧氧化法可以有效地作為蒸餾廢液真菌脫色后的三級(jí)處理。