蘭秀娟,楊栗清,劉 燕
內(nèi)蒙古包頭環(huán)境監(jiān)測站,內(nèi)蒙古包頭 014060
改革開放以后,我國工業(yè)迅速發(fā)展,在工業(yè)污水處理中面臨越來越多的問題。近年來,我國在污水處理中取得了較好的發(fā)展,尤其是微生物污水治理中乙基香蘭素的應用,每年處理乙基香蘭素生產(chǎn)污水達到近萬噸,這項技術可以微生物群對不同的污染物進行分解,具有污水處理效果好、投入成本低、操作簡單等優(yōu)點,微生物治理污水技術可以最終實現(xiàn)污水無毒、無污染的目的。這項技術的成功應用,為我國微生物污水治理中乙基香蘭素的應用具有重要的參考價值。
治理技術落后。無論是對污水的有效處理,還是為了滿足污水處理設備常規(guī)運轉(zhuǎn)的需要,最基本的問題是有合理的污水處理方法。我國進入21 世紀以來,城市的水污染越來越嚴重,為此我國積極學習借鑒西方的污水處理方法,通過引進歐美先進的污水處理技術,為我國污水處理奠定了技術基礎,但與國外的污水處理技術相比,我國的污水處理技術仍處于相對落后的局面,整體形勢上,我國的污水處理設備科技含量不高,能耗高,治理效果不明顯,在污水治理上收效甚微。
污水處理設施分布過于集中。我國許多地區(qū)在對污水處理時大多使用合流制系統(tǒng),這種系統(tǒng)要求污水處理設施在分布上更加密集,處理后的再生水利用難度大,為了能夠?qū)崿F(xiàn)對污水的有效治理,在污水處理過程中有必要將合流制系統(tǒng)改成分流制系統(tǒng),雖然這種做法會使污水處理管道的鋪設問題難度增大、資金的投入增加,但是卻能將處理過的水更合理的加以利用,提高了污水的利用率,減少了污水的排放。目前,我國在污水的治理方面還處于低等級的處理水平,有很嚴重的處理水浪費現(xiàn)象。
污水處理資金投入少,污水處理管理制度還不完善。如今,我國每年生活生產(chǎn)中的污水排放量在逐年增加,國家用于污水處理的財政撥款逐年減少,傳統(tǒng)的污水處理方式已經(jīng)不能滿足人們生產(chǎn)生活的需要,由于污水處理設備比較先進,部分工作人員在操作污水處理設備時,存在不能有效使用設備的情況,先進的污水處理設備雖然投入使用,但是由于操作人員的技術不過關,污水處理設備一直不能有效地運轉(zhuǎn)起來。同時污水處理設備在使用過程中還會出現(xiàn)生銹及老化的現(xiàn)象,因為設備維修成本比較高,加上資金投入少,污水處理管理制度不完善,造成污水處理設備不能及時有效地得到維修,給污水處理部門的有效運行造成了很大阻礙。
乙基香蘭素(EthylVanillin),化學名稱為3-乙氧基-4-羥基苯甲醛,又被稱為乙基兒茶醛、波旁醛,通常為白色至微黃色針狀結晶或結晶性粉末,類似香莢蘭豆香氣,香氣較香蘭素濃。乙基香蘭素易溶于水,也易溶于有機溶液,如乙醇、甘油、苯等,同時也能溶于氯化鈉溶液。熔點在76-78 之間,它在1874 年由德國的哈爾曼和泰曼共同研制合成。乙基香蘭素實際上是一種人工合成香精,它被廣泛使用在食品和化妝品中,能起到增加香味的作用,如我們做菜時使用的梅花牌味精,主要成分就是乙基香蘭素。
乙基香蘭素生產(chǎn)方法主要是化學合成,化學合成乙基香蘭素的技術方法很多,最早合成乙基香蘭素的方法是用黃樟油素為原料,先制備原兒茶醛,再將原兒茶醛乙基化,得到乙基香蘭素,但是由于生產(chǎn)成本高,在合成過程中又出現(xiàn)生成異乙基香蘭素的問題,現(xiàn)在工業(yè)上已經(jīng)不使用這種技術了。還有就是采用苯甲酚法,這種合成方法可以避免生產(chǎn)中產(chǎn)生有毒物質(zhì),減少了工業(yè)三廢的排放,這樣能夠利于工業(yè)生產(chǎn),但是使用這種方法對化學反應條件要求嚴格,而且操作起來難度高,所以這種方法還處于試驗階段。也有采用鄰苯二酚法進行合成乙基香蘭素的工藝技術,這種合成方法成本低,對合成過程中的反應條件要求低,易于操作,對合成的產(chǎn)物分離方便。目前,較為成熟的合成方法有乙醛酸法、亞硝化法和甲醛法(甲醛可用烏洛托品代替)這三種方法,不過由于亞硝化法和甲醛法這兩種方法造成的污染嚴重,國外早就淘汰了這兩種方法,但現(xiàn)今我國很多企業(yè)都在使用這兩種方法。乙醛酸法合成方法簡單,易于操作,合成過程要求反應條件低,合成的產(chǎn)品易于分離且純度高,造成的工業(yè)污染小,世界各國大部分使用這個方法進行乙基香蘭素的生產(chǎn)。
由于我國在生產(chǎn)乙基香蘭素過程中,很多企業(yè)都在使用亞硝化法和甲醛法這兩種方法,在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生許多有毒物質(zhì),造成了很嚴重的水污染。我國科學家經(jīng)過多年研究,研制了一種復合菌污水處理技術,這種技術是運用多種菌群分解在乙基香蘭素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的多種有毒物質(zhì),具有高效率、成本投入少、操作簡單的特點。這項技術利用微生物平衡原理,針對不同的污水種類投入不同的微生物群,構成微生物生物鏈,利用微生物產(chǎn)生的酶對污染物進行分解,生成二氧化碳和水,從而達到污水處理的目的,為我國乙基香蘭素的生產(chǎn)提供了重要保障。
我國微生物污水治理中乙基香蘭素的應用和實現(xiàn),治理了工業(yè)水污染,解決了乙基香蘭素生產(chǎn)過程中污水處理的問題,推動我國污水生化處理技術發(fā)展。
[1]唐亞楠.香蘭素及其衍生物的制備技術研究[D].廣州:華南理工大學,2012.
[2]孔愛榮.香蘭素及金屬離子與溶菌酶 相互作用的研究[D].江蘇:揚州大學,2010.
[3]薛岳.乙醛酸法合成香蘭素工藝研究[D].上海:華東理工大學,2011.