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制药企业在生产过程中会产生大量有机废水,这些废水化学成分复杂、含盐量高、有机物浓度高且多数难以生物降解。本论文主要针对某制药厂生产维生素B1过程中所排放的一种高氯难降解有机废水的处理方法进行研究,该废水pH值为1.96,化学需氧量(CODCr))高达60000mg/L,Clˉ浓度为66600mg/L,水量1.0t/d,主要污染成分是α-氯代乙酰丁内酯、氯化钠及其它微量有机物。目前该废水尚无经济有效治理方法。
根据废水的来源和特性,该废水直接生化难度很大,必须选择其它方法对其进行预处理。本文先后采用絮凝法、Fe-C微电解法、Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法、液-液萃取法等几种方法,以CODCr去除率为考查指标确定萃取法为最佳的预处理方法。
在萃取实验中选择二氯甲烷作为萃取剂,考察了萃取振荡时间、萃取次数、油水比、pH值、萃取温度等因素对CODCr去除率的影响。结果表明,当萃取振荡时间为10min,一次萃取,油水比为0.5,pH=1.96,温度为室温时,可以获得最佳的萃取效果。萃取出水CODCr为30420mg/L,去除率为49.3%。出水的五日生化需氧量(BOD5)/化学需氧量(CODCr)的比值达到0.34,符合生化处理条件。
萃取出水经稀释后,采用间歇式活性污泥法(SBR)进一步处理。通过接种污泥,采用同步驯化法,逐步提高废水的进水浓度到约1530mg/L,直到污泥能够适应该废水环境。保持溶解氧为4.0mg/L左右,BOD:N:P为100:5:1,pH为中性的前提下,生化处理的最适宜条件为进水浓度1530mg/L,曝气12h,温度为22℃~24℃,污泥负荷为0.2kgCODCr/kgMLSS·d,CODCr去除率达到90%,出水CODCr可达到国家排放标准。
在萃取剂的回用中选择洗料-蒸馏方法回收,使用工业氢氧化钠和工业盐酸作为洗料,控温蒸馏,将二氯甲烷与α-氯代乙酰丁内酯等有机物分离。回收的二氯甲烷对废水进行萃取处理,与二氯甲烷纯品试剂相比,CODCr去除率相差不大,达到了重复利用萃取剂的目的。