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《技術：制藥廢水深度處理工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、技術
2、制藥廢水深度處理工藝研究化工合成制藥廢水一般含有較高的毒性、難降解性，采用生物方法處理后，有毒有害、難降解物質(zhì)在未完全分解轉化的情況下進一步積累，且出水色度較高，可再生化性較差，因此，再一步深度處理難度較大。Fenton氧化因其強氧化性、對有機物分子的斷鏈、開環(huán)作用和提高廢水可再生化性等諸多優(yōu)勢，往往用于處理二級生化出水，被認為是一種有效的深度處理工藝。但由于化工合成制藥廢水難以處理的獨特性，一般Fenton氧化COD去除率不高，通常在35%一45%;而通過控制反應pH值、藥劑投加量和反應時間等方式均對其COD去除率提高甚微，故為有效提高Fenton氧化COD去除效率和有效解決制藥廢水
3、深度處理的難題，研究采用其他運行方式或改變操作條件來提高Fenton氧化效率就變得尤為重要。鐵刨花是機械制造企業(yè)、設備加工廠等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的下腳料，作為固體廢棄物如果直接外排不但浪費資源而且嚴重污染環(huán)境。由于鐵刨花的主要成分為單質(zhì)鐵，在酸性環(huán)境下可產(chǎn)生Fe2+，同時鐵刨花中含有少量的碳、鎳、硅和銅等元素可作為Fenton氧化的催化劑，因此，將鐵刨花加人到廢水中研究鐵刨花對Fenton的強化效果，力求減少藥劑硫酸亞鐵的投加量、甚至取代硫酸亞鐵作為常規(guī)催化劑來完成Fenton氧化過程，同時有效降解廢水COD，提高COD去除效率。1、實驗部分1.1實驗水質(zhì)實驗所用廢水為山東某制藥企業(yè)各化學合成制
4、藥生產(chǎn)車間廢水經(jīng)CASS工藝生化處理出水，難降解物質(zhì)多，色度較高，可再生化性差，其水質(zhì)參數(shù)見表1。表1水質(zhì)參數(shù)1.2實驗裝置及方法鐵刨花的準備:選取卷式、彈簧狀鐵刨花，用流動清水沖洗干凈，洗去鐵刨花所攜帶的粉末狀鐵屑、鐵粉和一部分油份，再用5%稀鹽酸浸泡30min，除去鐵刨花表面的油污，晾干，備用。本實驗所采用鐵刨花元素成分含量(質(zhì)量百分比)如下:鐵85%-90%，碳3.10%-4.75%，鉻1.25%-1.75%，硅0.85%-1.60%，銅0.50%-0.80%，錳0.80%-1.10%，鎳0.80%-1.25%，磷<0.03%，硫<0.03%，以及微量其他元素成分。實驗方法:實驗分批次
5、于1L燒杯中進行，先用濃硫酸調(diào)節(jié)廢水pH，再各取相同量廢水于兩個燒杯中，控制其他條件一致，一組加人一定量的鐵刨花進行Fenton強化實驗，另一組做常規(guī)Fenton對照實驗。常規(guī)Fenton實驗依據(jù)不同要求投加一定量的七水硫酸亞鐵和(30%)雙氧水，2組均曝氣反應相同時間，出水加液堿調(diào)節(jié)至pH=7.5-8.0，沉淀后取上清液測定出水COD。每批次實驗結束后，將鐵刨花用清水沖洗干凈循環(huán)重復使用。1.3檢測指標及方法實驗檢測指標有COD,pH和色度，其分析方法是:COD采用重鉻酸鉀法測定;pH值采用pH計直接測定;色度采用目視比色法。1.4所用藥劑98%濃硫酸，30%雙氧水，七水硫酸亞鐵(以上均為
6、分析純);30%液堿(工業(yè)級);鐵刨花(來自周邊某制造企業(yè))。2、實驗結果與討論2.1常規(guī)Fenton實驗研究Fenton試劑是由FeS04·7H2O和H2O2混合得到的一種強氧化劑，屬于高級化學氧化法，常用于去除廢水中的COD和色度。它是利用Fe2+在酸性條件下催化H2O2分解產(chǎn)生的·OH來破壞有機物分子，同時鐵離子參與絡合反應，對處理難生物降解或一般化學氧化難以進行的有機廢水有一定的優(yōu)勢。對于本實驗所采用的二級生化出水，筆者前期進行了大量的實驗研究，摸索出常規(guī)Fenton氧化最佳反應條件為:pH=3.8,FeS04·7H20投加量為0.5g/L,30%H2O2投加量為0.6mL/L，充分
7、曝氣混合反應時間2h，即可有效的降解廢水中有機物。在此最優(yōu)控制條件下，多次實驗結果如圖1所示。由圖1可見，即使在最佳反應條件下，經(jīng)過常規(guī)Fenton處理后出水COD一般介于125-130mg/L，其COD去除率均低于45%。多組實驗結果表明，由于制藥廢水的固有難降解性，傳統(tǒng)方法只依靠投加FeS04·7H2O和H2O2的常規(guī)Fenton氧化其COD去除率難以進一步提高，故采用其他方式來提高Fenton氧化COD去除率值得深人研究。2.2鐵刨花強化Fenton實驗研究2.2.1強化Fenton出水COD隨反應時間變化用濃H2SO4、調(diào)節(jié)廢水pH=3.8，取800mL廢水于1L燒杯中，投加鐵刨花約
8、70g,(30%)H2O2投加量為0.6mL/L，研究反應時間對鐵刨花強化Fenton氧化效果的影響，實驗結果如圖2所示。由圖2可知，F(xiàn)enton氧化反應在30min內(nèi)對有機物的降解速率較快，此后降解速率明顯下降，整個降解過程在120min內(nèi)已基本完成，去除率高達65.3%;此后再延長反應時間出水COD反而有所升高。這表明廢水中含有一定量的難降解、難氧化物質(zhì)，利用常規(guī)Fenton無法將其降解轉化，故延長反應時
