隨著我國制藥業(yè)和食品業(yè)的迅猛發(fā)展，酵母工業(yè)增長勢頭強勁[1]。據(jù)報道[2]，我國每生產(chǎn)1 t干酵母就會產(chǎn)生60～130 m3的高濃度有機廢水，酵母工業(yè)廢水的污染問題已成為制約酵母企業(yè)發(fā)展的瓶頸[3]，因此研究酵母廢水的深度處理技術迫在眉睫。目前，處理酵母廢水的方法有生物強化技術[4～9]、化學氧化技術[10～13]、膜分離技術以及臭氧、UV/O3[14]、雙氧水、Fenton試劑[15]、電-Fetton技術[16]、紫外汞燈結合雙氧水或結合Fenton試劑[17]等氧化技術。

周友華等[18]采用生物強化技術與傳統(tǒng)的活性污泥法相結合的方式對酵母廢水進行處理，投加LLMO生物制劑后，廢水的COD、NH3-N和SS明顯降低，臭味消失，剩余污泥量減少了25%～40%，大大節(jié)省了后續(xù)物化處理的費用；高以煊等[19]和范燕文等[20]采用超濾(UF)、納濾(NF)技術處理酵母生產(chǎn)中不同階段的高濃度有機廢水，都取得了滿意效果，但投資及運行費用高、膜污染等問題限制了膜技術的應用。目前對高錳酸鉀氧化深度處理酵母廢水的研究還較少[21]。作者在此針對湖北某酵母廠生產(chǎn)廢水，用硫酸亞鐵和高錳酸鉀聯(lián)合氧化深度處理，對處理條件進行了優(yōu)化，以使廢水達到排放標準。

1 實驗

1.1 試劑和儀器

七水硫酸亞鐵、30%過氧化氫、濃硫酸、硫酸汞、硫酸亞鐵銀、硫酸亞鐵銨、高錳酸鉀均為分析純。

JJ-4A型六聯(lián)同步自動升降攪拌儀，PB-10 Sartorius普及型pH計，722E型可見分光光度計，JH-12型COD恒溫加熱器，ACO-003型45 W曝氣機，SHZ-D型循環(huán)式真空泵。

1.2 酵母廢水水質

湖北某酵母廠廢水，pH值為7.8～8.0、COD 1259.3 mg·L-1、色度1900。

1.3 方法

在曝氣條件下，用硫酸亞鐵處理100 mL酵母廢水，對硫酸亞鐵投加量、廢水pH值、反應時間進行了優(yōu)化；同時在硫酸亞鐵投加量為5.0 g·L-1條件下，考察了高錳酸鉀投加量、廢水pH值、反應時間對COD去除率的影響。

1.4 分析測定[22]

采用重鉻酸鉀法測定COD；采用稀釋倍數(shù)法測定色度。

2 結果與討論

2.1 曝氣條件下，硫酸亞鐵處理酵母廢水

2.1.1 廢水pH值對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，將pH值分別調為6.5、7.0、7.8(原水)、8.5、9.0，開始曝氣，并投加適量硫酸亞鐵固體，反應90 min。反應完畢,取上清液測定COD，結果見圖1。

圖1 pH值對COD去除率的影響

由圖1可知，當廢水pH值為7.0時，在曝氣條件下，硫酸亞鐵處理酵母廢水COD去除率最高。

2.1.2 硫酸亞鐵投加量對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，調節(jié)pH值為7.0，開始曝氣，分別投加硫酸亞鐵固體0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g、0.6 g，反應90 min。反應完畢，取上清液測定COD，結果見圖2。

圖2 FeSO4投加量對COD去除率的影響

由圖2可知，隨著硫酸亞鐵投加量的增加，COD去除率顯著上升；當硫酸亞鐵投加量達到5.0 g·L-1時，COD去除率最大。

2.1.3 反應時間對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，調節(jié)pH值為7.0，并投加0.5 g硫酸亞鐵固體，分別反應10 min、30 min、50 min、70 min、90 min。反應完畢，取上清液測定COD，結果見圖3。

圖3 反應時間對COD去除率的影響

由圖3可知，隨著反應時間的延長，COD去除率顯著上升;但當反應時間達到50 min后,COD去除率基本保持穩(wěn)定。

由上述實驗結果可以看出，在曝氣條件下，調廢水pH值至7.0、投加5.0 g·L-1硫酸亞鐵、反應50 min，COD去除率可達60%～65%，但此時廢水仍然沒有達到排放標準?？紤]到高錳酸鉀在較廣泛的pH值條件下具備強氧化性，因此對硫酸亞鐵和高錳酸鉀聯(lián)合氧化深度處理酵母廢水進行進一步研究。

2.2 硫酸亞鐵和高錳酸鉀聯(lián)合氧化處理酵母廢水

2.2.1 廢水pH值對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，調節(jié)pH值為7.0，投加0.5 g硫酸亞鐵固體，反應50 min后，分別調pH值為2.0、4.0、6.0、8.0、9.0，投加高錳酸鉀0.1 g，攪拌反應30 min。反應完畢,取上清液測定COD，結果見圖4。

圖4 pH值對COD去除率的影響

由圖4可知，當廢水pH值為8.0時，COD去除率達到最大。

2.2.2 高錳酸鉀投加量對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，調pH值為7.0，投加0.5 g硫酸亞鐵固體，反應50 min后，調pH值為8.0，分別投加高錳酸鉀0.05 g、0.10 g、0.15 g、0.20 g、0.25 g，攪拌反應30 min。反應完畢,取上清液測定COD，結果見圖5。

圖5 高錳酸鉀投加量對COD去除率的影響

由圖5可知，當高錳酸鉀投加量為1.0 g·L-1時,COD去除率達到最大。

2.2.3 反應時間對COD去除率的影響

分別取100 mL酵母廢水置于5個燒杯中，調pH值為7.0，投加0.5 g硫酸亞鐵固體，反應50 min后，調pH值為8.0，投加0.1 g高錳酸鉀，分別攪拌反應10 min、30 min、50 min、70 min、90 min。反應完畢，取上清液測定COD，結果見圖6。

圖6 反應時間對COD去除率的影響

由圖6可知，隨著反應時間的延長，廢水的COD去除率逐漸升高，但升幅不明顯。綜合考慮，反應10 min時，廢水COD去除率可達75%左右，已達到排放標準。

3 結論

針對湖北某酵母廠廢水，研究了一種新的深度處理方法：在曝氣條件下，pH值為7.0、硫酸亞鐵投加量為5.0 g·L-1、反應時間為50 min時，COD去除率可達60%～65%；聯(lián)合高錳酸鉀深度氧化處理，pH值為8.0、投加1.0 g·L-1高錳酸鉀、反應時間為10 min時，COD去除率可達75%左右。該方法簡單易行，處理廢水達到國家排放標準。

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