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制药废水联合预处理技术
作者:佚名 文章来源:南京蓝污环保 点击数: 更新时间:2015-3-16
 

针对高浓度、高色度、难降解制药废水,采用Fenton氧化法处理可使水中环状高分子有机物分解,改善废水的可生化性[1,2],但单独采用该法成本较高。为了有效预处理该类废水,同时降低处理成本,笔者借鉴目前国内外的研究成果选用铁碳微电解—Fenton氧化法组合工艺[3~7]对某制药厂废水进行预处理试验,并考察了影响工艺运行效果的因素。

1 试验内容与方法

试验废水来自重庆某制药厂,pH为4.8,COD高达30 000mg/L,废水中含有蒽醌、二苯乙烯、水溶性多糖和鞣质等多环联苯结构物质,可生化性差。

主要测定指标为COD:DR890COD测定仪、DRB200消解仪,重铬酸钾法;pH:pH-3B酸度计。

2 结果与结果

为便于后续反应利用电解产生的Fe2+,故先采用铁碳微电解再进行Fenton氧化;试验用铁碳颗粒填料中铁含量≥75%,粒径3cm,呈扁圆型。

2.1 铁碳微电解处理效果

2.1.1 进水pH对COD处理效果的影响

取废水500mL加硫酸调pH分别为0.5、1.0、1.4、2.1、3.5、4.8,加入铁碳240g/L通过微电解法处理废水1h,结果如图1所示。

由图1可知,在电解1h内,进水pH对处理效果影响显著;当进水pH为2.1时微电解效果最佳,COD去除率大于20%。故调节进水pH为2.1作为微电解pH条件。

2.1.2 电解时间对COD处理效果的影响

 

图1 进水pH对COD处理效果的影响

电解时间也是影响微电解的一个重要因素,在不同的电解时间下取样测定溶液的COD,试验结果如图2所示。

 

图2 电解时间对COD处理效果的影响

由图2可知,在电解处理过程中,随着电解时间的延长COD去除率逐渐提高;当电解时间达到35min后COD下降至234 200mg/L;继续延长电解时间,处理效果变化不大,故选取电解时间为35min。

2.1.3 铁碳投加量对COD处理效果的影响

在最佳反应时间和pH条件下改变铁碳投加量分别为:90g/L、120g/L、150g/L、180g/L、210g/L、240g/L、270g/L、300g/L,结果如图3所示。

由图3可知,出水COD随铁碳投加量的增加而增加,但当投加量增加到240g/L后再继续增加投加量,处理效果并不能进一步提高;故选取投加量为240g/L。

 

图3 铁碳投量对COD处理效果的影响

综上,铁碳微电解的最佳工艺条件是在pH 2.1时,投加铁碳240g/L,电解35min。

2.2 Fenton处理效果

经微电解处理后,出水COD仍达23 420mg/L,pH为3.5,根据Fenton氧化特性[8~10]可以不用进行pH调整就可直接进行Fenton反应,同时还可以进一步利用铁碳微电解产生的亚铁离子。以下通过单因素试验分别考察了反应时间和H2O2投加量对反应的影响,并确定最佳投量与反应时间。

2.2.1 反应时间对氧化效果的影响

在投加30%H2O28ml/L条件下,出水用石灰调pH至8.5~9,沉淀30min后测COD,对反应时间进行考察,结果如图4所示。

 

图4 反应时间对氧化效果的影响

由图4可知,反应达到30min,COD不再下降,故反应时间以30min为宜。

2.2.2 H2O2投量对氧化效果的影响

当Fe2+一定,反应时间充分的条件下,决定Fenton反应效果的是H2O2投加量;故取反应时间30min,考察30%H2O2不同投加量对处理效果的影响,出水用石灰调pH至8.5~9沉淀0.5h后测COD,效果如图5所示。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

由图5可知,当30%H2O2投加量达到8mL/L时,出水COD下降至3 950mg/L,去除率达86.86%;当继续增加投加量时出水COD反而略有增大,说明此时氧化剂和Fe2+比例最佳;故以8mL/L 30%H2O2的投加量为宜。

 

图5 H2O2投加量对Fenton氧化效果的影响

3 结论

铁碳微电解—Fenton联合预处制药废水,当进水pH调节到2.1,投加铁碳颗粒240g/L电解35min,后续进行Fenton氧化30min后,COD去除率可达86%以上,处理效果显著。

该类废水所含的蒽醌类物质十分稳定,仅通过Fenton氧化并不能完全去除,故需进一步研究对该类废水的高效处理工艺。

 

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