论文部分内容阅读
摘要：原料药生产废水水质波动较大，成分复杂、色度高、生物毒性大、含多种生物抑制性物质的难降解高浓度有机废水。好的预处理方法一是可以降低废水处理成本，二是可以提升后续生化处理的效率。对常用的医药废水预处理方法：曝气、芬顿处理、强电解处理进行了实验研究，结果表明，预曝气可有效降低废水中的COD，电解及芬顿可有效提升废水生化性，同时，PH及芬顿试剂投加比例影响芬顿氧化的效果，对废水色度的提升，芬顿效果要优于强电解。
关键词：医药废水;预曝气;芬顿;强电解;色度;COD（化学需氧量）
0 引言
目前，国内外医药废水治理工艺主要是各种化学、物化、生物处理方法，在工程实践中，主要是采用化学、物化、生化工艺相结合的方法，以达到最优化的处理效果。原料药生产废水成分复杂，并含有多种难生物降解的有机物的特点，因此在废水预处理阶段多采用除溶、脱盐、化学氧化、电解氧化等手段，作用是进一步降低废水中有机溶剂，破解废水中的大分子有机物质，以减少对后续生化工段的影响。
预曝气：
就是在污水进入沉淀池之前，首先进行约为 10-30分钟的短时间的曝气。作用：可生产自然絮凝或生物絮凝;可氧化污水中的还原物质;可增加污水中的溶解氧;可以吹脱污水中的溶解的挥发物。
芬顿：
Fenton 试剂的实质是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢之间的链反应催化生成
OH 自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟， 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，具有很强的加成反应特性。Fenton 试剂氧化能力强，反应过程中可以将污染物无害化，同时铁离子水解而产生的铁的氢氧化物是良好的絮凝剂，可优化处理结果。同时对色度的去除效果极为明显，还可进一步去除部分COD。
电解：
电解工艺是利用电化学的原理，污染物中有机大分子在电极上发生氧化还原反应，破坏分子稳定性，使环状分子开环、大分子断链，破坏高聚化合物结构，脱除发色基团，同时完成氧化、还原、吸附、混凝等一系列过程。电解法大幅度改善了污水的可生化性，使后续生化处理能够顺利进行。
1实验部分（-）
1.1仪器与试剂
1.1.1仪 器
COD快速测定仪（连华科技5B-3C），智能消解仪（连华科技5B-1F），曝气装置（XH-BOD5），烧杯，量筒，矿泉水瓶，电解器。
1.1.2试剂
FeSO4水溶液（10%），H2O2溶液（30%），原水：调节池废水、工艺收集池废水、好氧池废水，LH-E试剂、LH-D试剂
1.2实验方法
（1）按照操作规程先测定工艺废水收集池、调节池、好氧池废水COD。
（2）向三个烧杯中分别加入500mL的工艺废水，1#烧杯静置做空白实验，向2#烧杯中加入0.5mL H2O2溶液（30%），静置，向3#烧杯中通入空气30min。
（3）溶液静置5min，测定烧杯上清液的COD。
1.3实验结果
1.3.1按照连华科技COD快速测定仪操作规程进行测定，检测数据，根据公式（一）：去除率=（原水COD-上清液COD）/原水COD*100%，可计算出投加双氧水与曝气处理，对COD的去除率。见表1。
2实验部分（二）
2.1实验方法
（1）向两个矿泉水瓶中分别加入2000mL的调节池废水，向1#矿泉水瓶中加入8mL H2O2溶液（30%）和4mLFeSO4水溶液（10%），取调节池电解后的2000mL废水放入2#矿泉水瓶中。
（2）用曝气装置（XH-BOD5）向两个矿泉水瓶中同时通入空气5min，静置，测定矿泉水瓶上清液的COD。
2.2实验结果，检测数据，根据公式（一），可计算出投加芬顿与电解处理，对COD的去除率。
见表2：
2.3色度对比
2.3.1催化处理后两水样色度情况如圖1所示：（左-芬顿后废水，右-电解后废水）
2.3.2对以上两水样均进行调碱，芬顿后废水pH为7.9，电解后废水pH为7.9。各加絮凝剂混合液1mL，水样色度情况如图2所示：（左-电解后废水，右-芬顿后废水）
2.3.3敞盖放置恒温室静置，电解水温24.3℃，芬顿水温24.3℃。静置水体，水样色度情况如图3所示（左-芬顿后废水，右-电解后废水）
3实验部分（三）
3.1实验方法
（1）调节好氧池废水PH至3.9，按照规程测定记录好氧池废水COD。
（2）向三个烧杯中分别加入250mL的好氧池废水，向1#烧杯中加入0.5mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），向2#烧杯中加入1.0mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），向3#烧杯中加入1.5mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），同时搅拌5min，分别加入絮凝剂2 mL，静置，取上清液，测定COD值。
3.2实验结果，检测数据，根据公式（一），可计算出芬顿试剂投加过程中，双氧水与硫酸亚铁不同比例处理，对COD的效果见表3。
4.结束语
以上三个实验表明：（1）对于含有有机溶剂的废水，采用预曝气的方法可有效降低废水的COD既可以吹脱污水中溶解的挥发物。（2）芬顿氧化脱色效果要优于电解。（3）在PH=3.9，硫酸亚铁投加量一定的情况下，芬顿氧化的效果随着H2O2溶液投加比例不同，先降低后升高，因此对芬顿试剂投加量的选择上要针对废水水质进行小试，以确定最佳投加量。
参考文献
[1]孟琪莉 ，孙冲，高级氧化技术在工业难降解有机废水中的应用研究进展，工业用水与废水，2020.03：1-5
[2]王凯，尹君贤，刘杰峰等，预曝气+A/O处理高浓度焦化废水的工程实践，燃料与化工，2020.51.06
[3]耿士锁.物化处理炼油废水[J].江苏环境，1999，12（3）：9-11.
关键词：医药废水;预曝气;芬顿;强电解;色度;COD（化学需氧量）
0 引言
目前，国内外医药废水治理工艺主要是各种化学、物化、生物处理方法，在工程实践中，主要是采用化学、物化、生化工艺相结合的方法，以达到最优化的处理效果。原料药生产废水成分复杂，并含有多种难生物降解的有机物的特点，因此在废水预处理阶段多采用除溶、脱盐、化学氧化、电解氧化等手段，作用是进一步降低废水中有机溶剂，破解废水中的大分子有机物质，以减少对后续生化工段的影响。
预曝气：
就是在污水进入沉淀池之前，首先进行约为 10-30分钟的短时间的曝气。作用：可生产自然絮凝或生物絮凝;可氧化污水中的还原物质;可增加污水中的溶解氧;可以吹脱污水中的溶解的挥发物。
芬顿：
Fenton 试剂的实质是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢之间的链反应催化生成
OH 自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟， 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，具有很强的加成反应特性。Fenton 试剂氧化能力强，反应过程中可以将污染物无害化，同时铁离子水解而产生的铁的氢氧化物是良好的絮凝剂，可优化处理结果。同时对色度的去除效果极为明显，还可进一步去除部分COD。
电解：
电解工艺是利用电化学的原理，污染物中有机大分子在电极上发生氧化还原反应，破坏分子稳定性，使环状分子开环、大分子断链，破坏高聚化合物结构，脱除发色基团，同时完成氧化、还原、吸附、混凝等一系列过程。电解法大幅度改善了污水的可生化性，使后续生化处理能够顺利进行。
1实验部分（-）
1.1仪器与试剂
1.1.1仪 器
COD快速测定仪（连华科技5B-3C），智能消解仪（连华科技5B-1F），曝气装置（XH-BOD5），烧杯，量筒，矿泉水瓶，电解器。
1.1.2试剂
FeSO4水溶液（10%），H2O2溶液（30%），原水：调节池废水、工艺收集池废水、好氧池废水，LH-E试剂、LH-D试剂
1.2实验方法
（1）按照操作规程先测定工艺废水收集池、调节池、好氧池废水COD。
（2）向三个烧杯中分别加入500mL的工艺废水，1#烧杯静置做空白实验，向2#烧杯中加入0.5mL H2O2溶液（30%），静置，向3#烧杯中通入空气30min。
（3）溶液静置5min，测定烧杯上清液的COD。
1.3实验结果
1.3.1按照连华科技COD快速测定仪操作规程进行测定，检测数据，根据公式（一）：去除率=（原水COD-上清液COD）/原水COD*100%，可计算出投加双氧水与曝气处理，对COD的去除率。见表1。
2实验部分（二）
2.1实验方法
（1）向两个矿泉水瓶中分别加入2000mL的调节池废水，向1#矿泉水瓶中加入8mL H2O2溶液（30%）和4mLFeSO4水溶液（10%），取调节池电解后的2000mL废水放入2#矿泉水瓶中。
（2）用曝气装置（XH-BOD5）向两个矿泉水瓶中同时通入空气5min，静置，测定矿泉水瓶上清液的COD。
2.2实验结果，检测数据，根据公式（一），可计算出投加芬顿与电解处理，对COD的去除率。
见表2：
2.3色度对比
2.3.1催化处理后两水样色度情况如圖1所示：（左-芬顿后废水，右-电解后废水）
2.3.2对以上两水样均进行调碱，芬顿后废水pH为7.9，电解后废水pH为7.9。各加絮凝剂混合液1mL，水样色度情况如图2所示：（左-电解后废水，右-芬顿后废水）
2.3.3敞盖放置恒温室静置，电解水温24.3℃，芬顿水温24.3℃。静置水体，水样色度情况如图3所示（左-芬顿后废水，右-电解后废水）
3实验部分（三）
3.1实验方法
（1）调节好氧池废水PH至3.9，按照规程测定记录好氧池废水COD。
（2）向三个烧杯中分别加入250mL的好氧池废水，向1#烧杯中加入0.5mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），向2#烧杯中加入1.0mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），向3#烧杯中加入1.5mL H2O2溶液（30%）和0.5mLFeSO4水溶液（10%），同时搅拌5min，分别加入絮凝剂2 mL，静置，取上清液，测定COD值。
3.2实验结果，检测数据，根据公式（一），可计算出芬顿试剂投加过程中，双氧水与硫酸亚铁不同比例处理，对COD的效果见表3。
4.结束语
以上三个实验表明：（1）对于含有有机溶剂的废水，采用预曝气的方法可有效降低废水的COD既可以吹脱污水中溶解的挥发物。（2）芬顿氧化脱色效果要优于电解。（3）在PH=3.9，硫酸亚铁投加量一定的情况下，芬顿氧化的效果随着H2O2溶液投加比例不同，先降低后升高，因此对芬顿试剂投加量的选择上要针对废水水质进行小试，以确定最佳投加量。
参考文献
[1]孟琪莉 ，孙冲，高级氧化技术在工业难降解有机废水中的应用研究进展，工业用水与废水，2020.03：1-5
[2]王凯，尹君贤，刘杰峰等，预曝气+A/O处理高浓度焦化废水的工程实践，燃料与化工，2020.51.06
[3]耿士锁.物化处理炼油废水[J].江苏环境，1999，12（3）：9-11.