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.