文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 微电解、Fenton氧化和生化组合工艺处理医药中间体废水

微电解、Fenton氧化和生化组合工艺处理医药中间体废水

微电解、Fenton氧化和生化组合工艺处理医药中间体废水张永昊;韩逸;钱秋杰;王连军;孙秀云;李健生;沈锦优

【摘要】The wastewater of pharmaceutical intermediate factory exhibited the characteristic of high salinity, high concentration and high ammonia-nitrogen. Especially, this wastewater often contains nitrogenous heterocyclic compounds (NHCs), which are refractory and toxic pollution. Therefore, it is unlikely to remove them by conventional biological treatment. According to these facts, in this study a combined process of evaporation, micro-electrolysis, Fenton, facultative, aerobic, nitrification, nitrification and denitrification was employed to treat this wastewater. The results showed that the evaporation part can effectively remove the salt of wastewater. Further, the pretreatment of micro-electrolysis and Fenton can converse the NHCs into short-chain carboxylic acids which reduced the toxicity of the wastewater. The biochemical system can effectively remove COD and NH3-N. Therefore, after treatment the effluent quality can comply with Integrated Wastewater Discharge Standard.%南通某化工有限公司的医药中间体生产废水中呈高盐分、高浓度和高氨氮特点.特别是废水含有的含氮杂环类污染物对生化系统有毒性,无法采用常规的生物法进行处理.依据废水特点,废水处理工程采用蒸发-铁碳微电解-Fenton氧化-兼氧-接触氧化-硝化-反硝化-絮凝沉淀组合工艺.工程运行结果表明:蒸发单元可有效地去除废水中的盐分;铁/碳微电解和Fenton氧化的预处理工艺可以将废水中含有的含氮杂环类污染物转化为小分子酸,降低了废水的毒性;而生化系统可以有效地去除COD和NH3-N.经过处理后,出水指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准要求.

【期刊名称】《环境科技》

【年(卷),期】2017(030)001

【总页数】5页(P16-20)

【关键词】医药中间体生产废水;高盐分;高浓度;高氨氮;组合工艺

【作者】张永昊;韩逸;钱秋杰;王连军;孙秀云;李健生;沈锦优

【作者单位】南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏南京 210000;Department of Electrical and Computer Engineering Lafayette College 730 High St,

PA18042;连云港职业技术学院继续教育学院, 江苏连云港 222000;南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏南京 210000;南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏南京 210000;南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏南京 210000;南京理工大学环境与生物工程学院, 江苏南京 210000

【正文语种】中文

【中图分类】X7

0 引言

南通某化工有限公司主要经营范围是抗癌药品中间体的研发、生产和销售,主要产品为2,4-二羟基-5-氟嘧啶(MFU)。该厂产品工艺排放的废水水量为50 t/d,COD质量浓度高达70 000 mg/L。废水在产品的生产工艺中的分层和压滤环节产生,废水中含有副反应生成尿素,有机氮很高,同时生成工艺中酸化环节副反应有NaCl生成,盐分高。由上可知,该生成废水成分复杂,含多环芳烃和杂环化合物等生物难降解物质,并且含有高COD、高盐分和高氨氮,属于高浓度难处理的有

机废水。

李春林[1]研究表明,薄膜蒸发法热传递效率高,停留时间短,在小水量脱盐上具

有优势;李德生等[2]研究表明,单独的微电解处理能力有限,但对微电解出水再

进行Fenton强化处理则可大大改善对有机物的去除效果;郭建等[3]使用微电解

-Fenton的组合工艺处理拉米夫定工业废水,取得了很好的效果;陈胜兵等[4]研究表明Fenton氧化法可使环状芳烃化合物开环,并使之转化为易于生化降解的援

酸甚至矿化为CO2和H2O,从而废水的毒性也大大降低。

根据该废水水质特性,采用的工艺方案为:高浓度废水采用蒸发脱盐,降低废水中的含盐量。蒸发完的进入铁碳微电解+Fenton氧化系统进行预处理,废水中含有

的对生物具有毒害作用的含氮杂环类医药产品和中间体经预处理系统的还原及氧化后,其毒性得到了削减。同时预处理系统也可去除废水部分的COD。经预处理后

的工艺废水和冲洗废水、生活污水一起混合后进入生化系统。生化系统采用“二级好氧+硝化”处理工艺。出水水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三

级标准。

1 设计水量及水质

根据南通某化工有限公司提供的废水水量情况以及环评资料,通过全场水平衡和物料平衡可以算出:车间排出工艺废水为50 t/d,COD质量浓度约为70 000 mg/L,ρ(盐分)为 12 000 mg/L,车间洗水:6 t/d,COD质量浓度为6 000 mg/L,

生活污水:30 t/d,COD质量浓度为500 mg/L。废水的主要特点为高盐分,高

浓度和高氨氮。其中高浓度废水含有2,4-二羟基-5-氟嘧啶(MFU)产品和其

中间体等对生物具有毒害作用的特征因子。因此,为保证生化处理系统进水水质,车间排出工艺废水先单独进行蒸发和预处理以去除盐分和削减废水毒性,再与车间洗水和生活污水进行混合稀释。进入生化系统水量为86 t/d,设计时按100 t/d 算。出水水质要求达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准。具体指

标见表1和表2。

表1 预处理后COD的去除效果废水名称预处理方法车间排出工艺废水微电解

+Fenton ρ(COD)处理前/(mg·L-1)70 000 ρ(COD)处理后/(mg·L-1)10 000

表2 生化系统进水、出水水质注:pH值无量纲。mg·L-1项目进水出水ρ(COD)8 400 300 pH值6~9 6~9 ρ(NH3-H)300 30 ρ(盐分)1 200 1 000 ρ(TP)100 8

2 工艺流程及说明

生产综合废水处理工艺见图1。

图1 废水处理工艺流程示意

2.1 预处理

车间排出高浓度工艺废水先经蒸发除盐,为提高蒸发效率,采用薄膜蒸发技术进行蒸发。蒸发后不仅可以脱除一定的盐分,也可去除一部分COD,从而提高废水的

生化性。蒸发除盐后的浓度废水再进入预处理系统。预处理系统包含2项,分别

为铁碳微电解和Fenton氧化。预处理系统会将残留在工艺废水中的生产产品及其中间体和产品原料等毒性较强的特征因子进行还原和氧化。铁碳微电解的还原作用可使环状芳烃化合物开环[5],开环后再进入Fenton系统,以实现对难降解物质

的深度氧化,降低生物毒性后进入生化系统[6-10]。Fenton系统中的H2O2和

亚铁离子在酸性条件下会反应产生羟基自由基,而羟基自由基又具有很强的氧化能力,其还原电位高达2.8 eV,在自然界中仅次于氟离子。Fenton系统将开环后的特征因子进一步氧化,将其转化为可生化性更高的小分子酸等。特征因子2,4-二羟基-5-氟嘧啶(MFU)经预处理系统的降解机理见图2。

图2 2,4-二羟基-5-氟嘧啶(MFU)在预处理系统中的降解机理

2.2 生化处理

经过预处理的高浓度废水进入絮凝沉淀池沉淀,并加入熟石灰将pH值调节至7~9。絮凝沉淀池采用斜板沉淀。经过沉淀的高浓度废水进入综合调节池,与车间洗水和生活污水混合稀释,以降低COD。经调节的废水进入兼氧池,利用兼氧系统水解酸化阶段,降解废水中的有机物,降低废水中COD[11-13]。兼氧池出水进入初沉池进行泥水分离,并回流部分污泥以维持兼氧池中的污泥比,剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩再经机械脱水,最后经压滤机压滤形成泥饼。兼氧池出水进入接触氧化池进一步脱除COD。废水在接触氧化池里与附着在填料上的微生物接触,并在充分曝气的条件下,利用吸附、氧化作用来进一步降低 COD[14-17]。

废水在经二沉池泥水分离后,废水进入硝化/反硝化池。废水中的NH3-N在硝化池中由自养微生物的作用下,经氨氧化和亚硝酸氧化2个阶段被氧化成硝酸盐[18-19]。反硝化池中,硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)被当作电子受体,在无氧条件下由反硝化菌还原为氮气[20-21]。经生化系统处理后的废水进入终沉池泥水分离后,在进入絮凝沉淀池,加入PAC以去除磷和悬浮物,最终在进入外排水池。剩余污泥经污泥浓缩池后,通过机械脱水,由压滤机成滤饼。经过完整的处理系统后,该厂的废水达到排放标准,经管道排放到园区污水集中处理厂。

3 设计特点

(1)针对该厂废水盐分过高的特点,采用薄膜蒸发工艺将废水中的盐分脱出,减轻了盐分对生化系统的影响。

(2)铁碳微电解+Fendon氧化技术可以将废水中含有的环状芳烃化合物开环,并转化为小分子酸或直接矿化,提高了废水的可生化性,减轻了生化系统的负荷。(3)生化系统采用了兼氧+接触氧化生物技术。由于兼氧微生物的作用 ,即使有部分环状芳烃化合物及长链分子未能在预处理系统去除,也可以在兼氧池得到不同程度上得到了降解,再由好氧技术将降解的有机物去除,因此COD去除率高;废水中的部分有机氮可在兼氧技术中的酸化水解阶段转化为NH3-H,因此具有一定

的脱氮作用;由于兼氧池和接触氧化池都装有填料,因此污泥在填料上的停留时间大于污泥的水力停留时间,使污泥有足够长的时间重新分解,大部分变成溶解性的COD,因此剩余污泥量少。

(4)好氧池和硝化池中使用组合式纤维填料,该填料具有散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易长膜,机械强度高,又有切割气泡作用。

4 主要构筑物及参数

主要构筑物及设计参数见表3。

表3 主要构筑物及设计参数设备名称微电解设备Fenton氧化池絮凝沉淀池兼氧池接触氧化池硝化/反硝化池絮凝沉淀池设计参数设计流量:100 m3·d-1;停留时间:HRT=6.0 h;工艺尺寸:Φ1.2 m×2.5 m设计流量:100 m3·d-1;停留时间:HRT=12 h设计流量:100 m3·d-1;停留时间:HRT=10 h处理水量:100 m3·d-1;设计进水ρ(COD):8 400 mg·L-1;设计出水ρ(COD):4 200 mg·L-1;容积负荷:1.0 kg·m-3·d-1 ;停留时间:4 d处理水量:100 m3·d -1;设计进水ρ(COD):4 200 mg·L-1;设计出水ρ(COD):840 mg·L -1;容积负荷:0.9 kg·m-3·d-1;停留时间:HRT=3.5 d;处理水量:100

m3·d-1;进水ρ(NH3-N):500 mg·L-1;出水ρ(NH3-N):35 mg·L -1;硝化池容积负荷(以 NH3-N 计):0.2 kg·m-3·d-1;处理水量:100 m3·d-1;停留时间:HRT=4 h;工艺尺寸:Φ3.0 m×3.5 m

5 运行效果

本工程于2014年6月末调试成功后对出水进行了为期1个月的数据检测,见图3~图6。

图3 生化系统进水水质

图4 兼氧出水水质

图5 接触氧化出水水质

图6 外排出水水质

由图3~图6可知,废水经过预处理系统并与车间冲洗水和生活污水混合后,ρ(COD)为8 000 mg/L左右。兼氧处理后,ρ(COD)被降至 2 000 mg/L左右。再经过接触氧化处理后,ρ(COD)<500 mg/L,NH3-N也有些去除。废水再经硝化反硝化处理后,ρ(NH3-N)<35 mg/L。最后,经过絮凝沉淀后,废水中的ρ(TP)<8 mg/L。由上述数据可以得出,经过整套废水处理设施处理后,该厂废水水质均达标,已满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准。同时,经过1个月数据的监控来看,系统处理效果已稳定。

6 投资运行成本

本工程总投资216.2万元,总处理成本21.6元/m3,生化处理直接运行成本3.1

元/m3。

7 结论

(1)采用薄膜蒸发-微电解+Fenton氧化-兼氧+接触氧化-硝化/反硝化-絮

凝沉淀组合工艺处理高浓度、高盐分和高氨氮的医药中间体工厂的生产废水,COD去除率99.7%,NH3-N 去除率90%,TP去除率92%。出水水质均能达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准。

(2)废水先经过薄膜蒸发后,盐分可有效去除。铁碳微电解+Fenton氧化可将环状芳烃化合物降解,并转化为毒性更低、可生化性更高的小分子酸,为生化系统减轻了单元负荷。兼氧+接触氧化的组合提高了生化系统对难降解有机物的冲击能力,保证系统的稳定运行,废水经该系统后,COD得到了大幅去除,NH3-N也可部分去除。再经硝化反硝化系统后,废水中的NH3-N不断降低。最后,经过絮凝

沉淀池处理,TP也明显降低。处理后的废水达到排放标准,该项目的完成具有很

好的社会效益、经济效益和环境效益。

[参考文献]

【相关文献】

[1]李春林.多晶硅生产中蒸发器在盐类废水处理中的运用介绍[J].化工管理,2014(17):280-280.

[2]李德生,谭磊,王宝山,等.Fenton试剂强化铁炭微电解预处理高浓有机废水 [J].中国给水排

水,2006,22(17):81-84.

[3]郭建,孙力平,吕建波,等.微电解-Fenton法处理拉米夫定废水试验研究[J].环境科技,2010,23(4):1-4.

[4]陈胜兵,何少华,娄金生,等.Fenton试剂的氧化作用机理及其应用[J].环境科学与技术,2004,27(3):105-107.

[5]LUTTERBECK C A,WILDE M L,BAGINSKA E,et al.Degradation of 5-FU by means of advanced (photo)oxidation processes:UV/H2O2,UV/Fe2+/H2O2 and UV/TiO2-Comparison of transformation products,ready biodegradability and toxicity[J].Scitotal environ,2015,527/528:232-245.

[6]孙剑辉,孙胜鹏,王慧亮,等.Fenton氧化技术处理难降解工业有机废水研究进展[J].工业水处理,2006,26(12):9-13.

[7]曾丹林,刘胜兰,张崎,等.Fenton及其联合法处理有机废水的研究进展[J].工业水处理,2015,

35(4):14-17.

[8]许晓毅,李泊娇,胡丹,等.微电解联合Fenton氧化-混凝沉淀法预处理医药中间体废水的小试研究[J].水处理技术,2012,38(10):62-64.

[9]易斌,杨春平,郭俊元,等.活性炭吸附-Fenton氧化处理高盐有机废水[J].环境工程学报,2013,

7(3):903-907.

[10]张延光,周海云.芬顿强氧化技术在硝基氯苯废水处理工程中的应用[J].环境科技,

2016,29(3):41-44.

[11]崔家琪,林旭龙,汪晓军.兼氧接触氧化工艺预处理高SS值纺织印染废水[J].中国给水排

水,2013,29(11):30-39.

[12]龚维辉,王榕,曾常华.兼氧-生物接触氧化法处理医疗废物处置废水[J].水处理技术,2009,

35(7):116-118.

[13]吴玉,田刚,司亚安,等.兼氧调节-曝气-混凝沉淀工艺处理印染废水[J].给水排水,2009,

35(10):67-69.

[14]张斌,朱雷,张蕾,等.溶气气浮-水解酸化-接触氧化工艺处理涂料废水[J].给水排水,2015,

41(12):59-61.

[15]刘晓霞,王家彩,宋明川.催化氧化-EGSB-接触氧化处理PVB废水工程实例[J].环境科技,2015,28(1):28-30.

[16]江滨.水解酸化-接触氧化-混凝气浮组合处理印染废水[J].工业水处理,2012,32(1):84-86.

[17]潘碌亭,余波,王文蕾.内电解-水解酸化-接触氧化-氧化絮凝处理印染废水研究[J].环境污染与防治,2011,33(4):1-6.

[18]王建龙.生物脱氮新工艺及其技术原理[J].中国给水排水,2000,16(2):25-28.

[19]徐鹏,何争光,唐彦杰,等.常温下短程硝化实现及稳定性试验研究[J].环境科技,2011,24(4):19-21.

[20]袁林江,彭党聪.短程硝化-反硝化生物脱氮[J].中国给水排水,2000,16(2):29-31.

[21]操家顺,章震,李超,等.电子供体配比条件对反硝化微生物燃料电池脱氮性能的影响研究[J].环境科技,2015,28(6):1-6.

芬顿废水处理工艺技术废水处理方法

芬顿废水处理工艺技术废水处理方法 1 一种应用于非均相电芬顿降解有机废水的活性炭负载型催化剂的制备 简介:一种应用于非均相电芬顿降解有机废水的活性炭负载型催化剂的制备,属于电化学水处理技术领域。本技术以粒状活性炭为载体,将铁铜双金属共沉淀在活性炭表面及孔隙内,在氮气条件下煅烧制备出以CuFe2O4为活性组分的双金属催化剂,该法制备的固相催化剂具有较好的催化效果,具有较好的稳定性,降低了铁离子的溶出率,可进行回收循环使用。 2 一种脱硫废水电絮凝耦合芬顿氧化达标处理系统及方法 简介:本技术提供了一种脱硫废水电絮凝耦合芬顿氧化达标处理系统及方法,包括电絮凝装置、高效沉淀器、管道混合器、芬顿氧化反应箱、中和箱、澄清分离箱、过滤器、盐酸加药装置、过氧化氢加药装置、石灰乳加药装置及风机;电絮凝装置的出口依次经高效沉淀器、管道混合器、芬顿氧化反应箱、中和箱及澄清分离箱与过滤器的入口相连通;管道混合器的加药口与盐酸加药装置的出口相连通,过氧化氢加药装置的出口与芬顿氧化反应箱的加药口相连通,石灰乳加药装置的出口与中和箱的加药口相连通;中和箱内设置有空气搅拌装置,其中,风机与空气搅拌装置的入风口相连通,该系统及方法能够实现脱硫废水的COD 达标,且运行稳定性较高。

3 高温高压下芬顿法废水处理工艺及装置 简介:本技术提供一种高温高压下芬顿法废水处理工艺及装置,处理工艺包括以下过程:调节废水pH调节,加入催化剂并预热,通入空气升压至0.3~1.6Mpa并升温至130℃~200℃,然后加入双氧水进行芬顿反应,最后絮凝沉淀调pH为中性,静置分层,得到上清液和污泥。本技术的优点是:处理效果比传统方法提高15~30%,对某些难降解有机物亦有很好的去除效果,减少后续工艺处理负荷;反应速度快,所用设备尺寸较小,药剂用量及铁泥产生量显著降低。 4 基于芬顿氧化反应的废水处理工艺 简介:本技术揭示了基于芬顿氧化反应的废水处理工艺,包括以下步骤:调节pH:废水进入pH调节池,投加酸液,将废水pH调至酸性;氧化反应:进入芬顿反应池A,投加硫酸亚铁混合均匀后自流至芬顿反应池B,投加双氧水,进行芬顿催化氧化反应;中和反应:自流入芬顿中和池,投加碱液进行中和反应,调节至中性,使废水的出水pH达标;脱气反应:进入芬顿脱气池,将废水中的

微电解与芬顿研究进展

微电解-Fenton氧化的反应机理研究与应用进展 摘要 铁炭微电解法与芬顿氧化法由于试剂具有较高的氧化性, 具有较高的去除难降解有机污染物的能力。近20-30年来在工业废水预处理方面被广泛应用,特别是对于单独的机理研究的特别深入,但是对于二者是否有协同作用没能深入研究,本文章介绍下分别介绍下微电解的反应机理、及芬顿的氧化机理、病概述下两者联用在有机废水处理中的应用进展 关键词:微电解、芬顿法、氧化机理、废水处理 1引言 我国大部分地区水资源短缺问题已成为人们所关注的焦点,而对于工业水回用是主要途径,因此对于工业废水的处理成为亟待的问题,由于工业废水具有以下特点:高盐度,高COD以及色度属于难降解的废水处理范畴,环境化学家们不久就发现,已沉寂了半个多世纪的芬顿试剂和微电解法,其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重在氧化降解持久性有机污染物方面有独特的优势。不久用于氧化降解持久性有机物的报道便不断出现。到目前作为废水预处理主流方法,微电解-Fenton联用工艺的应用范围正在不断扩展。 2、微电解法原理 微电解法是利用铁屑和炭粒构成原电池,通过微电场作用使带电胶粒脱稳聚集而沉降,并且新生态Fe2+和[H]与废水中许多组分发生还原作用,破坏有机污染物的发色或助色基团而使废水脱色,本质利用金属腐蚀原理,形成原电池对废水进行处理的良好工艺,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是一项被广泛研究与应用的废水处理技术。因其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重,但是,大量研究结果表明,该法在应用中存在诸多缺陷;运行一段时间后由于铁的腐蚀,容易出现结块和沟流,使处理效果降低;

高浓制药废水常用的方法

高浓度化学制药废水主要为生产车间用于合成药剂时产生的废水,其抗生素含量高、生物毒性大、可生化性差。 高浓度化学制药废水的特点组成复杂,有机污染物种类多,BOD和CODcr比值低且波动大,SS浓度高,同时水量波动大。目前,处理制药废水常用的方法有物化法、化学法、生化法以及多种工艺联合的方法。 1、水解—微电解—絮凝—UBF—接触氧化—气浮工艺处理高浓度化学制药废水 根据高浓度化学制药废水的特点,为了提高废水的可生化性,设置水解酸化池是必要的,废水通过水解酸化后,可使废水中长链的复杂的难以生化的有机物断链变为简单的可生化的有机物。此外,设置微电解不仅能去除相当数量的COD,还可以进一步提高废水的可生化性,为后期好氧处理打下良好的基础。UBF对废水的处理,比单纯地使用UASB好,可以弥补颗粒污泥难于形成的弱点。UBF反应器是由升流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧滤池(AF)构成的复合式厌氧反应器,同时具有UASB和AF池的特点,它克服了UASB颗粒污泥难于形成从而难于启动的缺点,结合了AF耐冲击负荷的优点,同时也减轻了UASB三相(气、固、液)分离器的固液分离性能的要求。UBF的控制是本工艺的关键。本工艺UASB采用的是中温运转,温度控制在30~35℃之间,另外pH值的控制也很重要,反应器内pH值不能低于6.8。 采用水解—微电解—絮凝—UBF—接触氧化—气浮的工艺处理高浓度COD的制药废水,可以达到良好的效果。 2、高级氧化—铁碳微电解—ABR—UBF—好氧工艺处理高浓度化学制药废水 工艺流程如下:

高浓度化学制药废水排出后进入高浓度化学制药废水调节池,出水加入石灰和PAC后进入斜管沉淀池进行固液分离,沉淀出水加入O√HO后在氧化池中反应,反应后与低浓度废水进入低浓废水凋节池,然后经泵送至铁碳微电解反应器反应,出水进入ABR池水解酸化后进入UBF反应器进行中温厌氧反应,反应后出水进入好氧池进行反应,出水经过二沉池沉淀后排放。 化学合成制药的高浓度废水中合成抗生素含量很高,导致废水具有生物毒性,可生化性很差,为降低废水对生化系统的毒性,提高其可生化性,利用高级氧化工艺对高浓度化学制药废水进行预处理。系统对COD的平均去除率可达95%以上,出水COD、BOD、SS、pH均稳定达标,工艺对高浓度化学制药废水有良好的处理效果,且运行稳定可靠。具体参见 https://www.docsj.com/doc/6619034526.html,更多相关技术文档。 3、铁炭微电解—光催化氧化组合工艺处理高浓度化学制药废水 该组合工艺中需要加入HO,与反应生成的Fe2形成Fenton试剂,成本较高。炭粉为颗粒活性炭,粒径20--80目;先用自来水冲洗,再用原水充分浸泡24h,使之吸附接近饱和,消除吸附对微电解试验的影响。影响铁炭微电解工艺处理高浓度化学制药废水效果的因素较多,如pH值、铁屑用量、铁炭质量比、反应时间和曝气量等。这些因素的变化都会影响工艺效果,有些可能还会影响到反应机理。当铁中炭屑量低时,增加炭屑,不仅使体系中的原电池数量增多,提高对有机物等的去除效率,还能维持填料层一定的空隙率,防止铁屑结块;当炭过量时,反而抑制了原电池的电极反应,电极反应速率下降,从而导致去除率也下降。光催化剂和H20对高浓度化学制药废水的COD去除率都随反应时间的延长而增大。铁炭微电解一光催化氧化组合工艺处理后,废水COD总去除率达到85.08%,色度总去除率达95%。

Fenton技术在废水处理的应用及改良案例

Fenton技术在废水处理的应用及改良案例 来源:环保之家时间:2016-03-18 名词解释Fenton氧化法:是一种高效且经济的废水高级氧化技术,过氧化氢和亚铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH),氧化降解废水中污染物。其化学反应机制:H2O2+Fe2+→?OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓ 影响Fenton法氧化反应效果与速率因子:反应物本身的特性,H2O2的剂量,Fe2+的浓度,pH值,反应时间,温度。Fenton氧化法具有氧化能力强、设备简单、易于操作、操作成本低等优点,广泛应用于造纸、印染、制药等行业工业废水处理。 1加硫酸亚铁后多久加入双氧水 芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。再按照先调PH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水,再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右,再进行双氧水的投加,反应20~40分钟后再加入碱回调pH值,处理效果更佳。 2污水处理中需要哪些设备 加药设备:硫酸加药池、亚铁加药池、双氧水加药池、PAM加药池(有的建议设曝气装置),当然也要配备加药泵。 反应池:搅拌机,如果想提高效率可以采用类芬顿反应原理(添加紫外光源,微波发射器等),不过一般的芬顿反应池可以不用。 监测设备:PH探头,ORP探头。 絮凝池:搅拌机,PAM加药泵。 沉淀池:一般采用斜管沉淀池,污泥泵。 反应过程:先调节PH到适合,进入芬顿反应池反应,絮凝,沉淀。 3在水处理上的应用 (1)处理氰化物 氰化物是剧毒性的物质,在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。芬顿试剂可有效地处理氰化物,处理过程中,游离的氰化物分两步被分解。俄罗斯学者研究了采用Fenton试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水(质量浓度均为1000mg/L),前者氧化率为99.8%,后者氧化率为84.0%。 (2)处理酚类 酚类物质有较高的毒性,对人体有致癌作用,属于难降解的工业有机废水。芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,效果均极好。在室温、pH=3-6和FeS04催化剂存在的情况下,H202可快速破坏酚结构,氧化过程中先将苯环分裂为二元酸,最后生成CO2和H2O。 研究用芬顿试剂氧化法处理对氨基酚(PAP),探讨了影响处理结果的因素。在选定的条件下,PAP去除率为96%-98%,废水色度明显变浅,降低了废水的生物毒害性,改善了废水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚类物质外,还可以用芬顿试剂氧化作为生物处理技术的前处理过程,使废水的毒性降低,可生化性提高。在用芬顿试剂和生物法联合处理含有五氯酚的废水时,集瑞环保实验人员观察到在预处理中采用芬顿试剂与只采用H202相比,在后续的生物处理过程中五氯酚的吸收速率显著提高。 (3)处理染料废水

原料药生产废水处理工艺

原料药生产废水处理工艺 原料药的生产以化学合成为主,其废水成分复杂,中间产物多、毒性大、盐分高、残留的有机溶剂多,属难生物处理的高浓度有机废水。原料药生产废水污染防治问题多年来制约着行业发展。本文以广东某原料药企业为例,研究原料药生产废水处理工艺。 1、原料药企业产生的废水污染源 广东某原料药企业为一家民营股份制企业,主要生产头孢类原料药,原料药的年产量为500t/a。头孢类原料药制造由缩合反应、搅拌萃取、静置分层、搅拌脱色、过滤洗涤、搅拌结晶、离心洗涤和沸腾干燥等生产工序组成。生产车间产生的母液均送入溶剂回收车间,溶剂回收车间采用二次蒸馏+四效蒸发系统回收有机溶剂,有机溶剂的回收率可达99.95%。回收的溶剂循环套用。 因此某原料药企业其产生的工艺废水主要来自原料药溶剂回收车间中的蒸馏回收工序、生产设备的洗涤和真空泵排水。原料药废水成分复杂,中间合成产物、工艺生产残留的高浓度酸碱、有机溶剂等材料成分,易引起pH值、COD波动,是一种较难处理的废水。 某原料药企业产生的废水不含酚类化合物、苯胺类化合物、不含重金属和被列入斯德哥尔摩公约的持久性有机污染物(POPs),不含广东省地方标准《水污染物排放限值》DB44/26-2023)中第一类污染物,不含《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB21904-2023)中急性毒性物质,其废水类型及废水成分见表1。

2、原料药企业产生的废水水质及水量 根据原料药企业中试试验的数据,生产工艺废水经溶剂车间的二次蒸馏+四效蒸发系统处理后,COD可降到10000mg/L。溶剂回收车间的废水量为31t/d,废水的产生浓度为COD:10000mg/L、BOD5:1800mg/L、SS:300mg/L、氨氮:30mg/L、二氯甲烷:1150mg/L和乙酸乙酯:380mg/L。生产设备清洗废水的水量为191t/d,各污染物浓度为COD:2100mg/L、BOD5:350mg/L、SS:350mg/L和氨氮:20g/L。真空泵废水的水量为160t/d,各污染物浓度为COD:2500mg/L、BODs:500mg/L、SS:300mg/L和氨氮:10mg/L。原料药企业的生产废水量共为382t/d。 溶剂回收车间的废水为高浓度废水,高浓度废水首先进入废水预处理装置,生产设备清洗废水和真空泵废水为低浓度废水,高浓度废水预处理后和生产废水混合再进一步采用联合生化工艺处理。 3、铁炭微电解/Fenton氧化/联合生化工艺处理原料药废水 3.1 高浓度原料药废水预处理常用的化学氧化法 目前高浓度原料药废水预处理常用的化学氧化法,主要有Fenton 氧化法、铁碳微电解法、O3氧化法和二氧化氯氧化法等。几种化学

高级氧化技术之芬顿处理工艺

高级氧化技术之芬顿Fenton处理工艺 1 处理工艺 1.1 芬顿氧化法概述 芬顿法的实质是二价铁离子(Fe2+)、和双氧水之间的链反应催化生成羟基自由基,具有较强的氧化能力,其氧化电位仅次于氟,高达2.80V。无机化学反应过程是,过氧化氢(H2O2)与二价铁离子(Fe2+)的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。 另外, 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能高达 569.3kJ 具有很强的加成反应特性,因而 Fenton反应具有去除难降解有机污染物的高能力,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。 1.2 氧化机理 芬顿氧化法是在酸性条件下,H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH),并引发更多的其他活性氧,以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始,而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点,各活性氧被消耗,反应链终止。 其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物。从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。 当芬顿发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。二十多年后,有人假设可能反应中产生了羟基自由基,否则,氧化性不会有如此强。 因此,以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应:Fe2++ H2O2→Fe3++OH-+ OH•①从上式可以看出,1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+,同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在,使得芬顿试剂具有强的氧化能力。据计算在pH = 4 的溶液中,•OH自由基的氧化电势高达2.73 V。 在自然界中,氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此,持久性有机物,特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物,在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。1975 年,美国著名环境化学家Walling C 系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色,得出如下化学反应方程: H2O2+ Fe2+→ Fe3++ O2• + 2H +② O2+ Fe2+→ Fe3++ O2•

微电解-Fenton技术在工业废水处理中的应用

微电解-Fenton技术在工业废水处理中的应用工业废水中大多含有结构简单、有毒、有害、难以生物降解的有机物,治理困难。采纳微电解-Fenton组合技术,不仅操作便利,而且能大幅降低废水中的COD并起到脱色、除臭等作用,降低后续工艺系统的负荷,在长久性有机污染物的氧化降解方面具有独特的优势。 1、微电解法原理 微电解技术又称为铁还原法、铁碳法、零价铁法,在废水处理中得到了广泛的讨论和应用。微电解技术是通过对铁屑和炭粒构成原电池的有效使用,在微电场作用下,带电的胶体粒子会发生失稳、聚集,产生的亚铁离子和[H]与多种污染物发生氧化还原反应,通过环状物质开环、链状大分子物质断链等打破有机物的分子结构,降低废水的毒性,提高可生化性能。 把Scrapiron和Carbonparticles浸在酸性废水中,进行曝气(即氧化和防止铁屑硬化)。低电位的铁变成了阳极,高电位的碳变成了阴极。生成的Fe2+又被氧化成Fe3+,进而渐渐进行水解生成Fe(OH)3胶体絮凝剂,对水中的污染物进行有效的絮凝、吸附,到达去除污染物的目的。 2、Fenton氧化反应 法国人H,J,HFenton在1893年发觉使用亚铁盐和过氧化氢组合体系可以把多种有机化合物氧化成无机物。后人为了纪念他,把Fe2+和H2O2的结合称为芬顿试剂。Fenton试剂能够对传统废水处理

技术所不能解决的难降解有机物进行有效的氧化分解。其本质是通过Fe2+和H2O2产生的催化作用,生成了拥有高反应的活性羟基自由基(OH·)。对比一些常用的氧化剂来说,OH·自由基拥有更高氧化电极电位,如表1所示。 3、微电解-Fenton氧化组合工艺 铁碳微电解与芬顿氧化法结合,在酸性条件下,以废水为电解质溶液,铁为阳极,含碳物质为阴极,构成很多个微小原电池,在水溶液中发生电化学反应,转变废水中的很多有机物结构和特性,达到降解有机物的目的;微电解出水中含有大量的Fe2+,不仅节约了芬顿试剂中亚铁离子的药剂成本,而且使废水中大分子有机物发生高级氧化反应,变成小分子有机物或直接被矿化为二氧化碳和水等无机物,同时产生了具有絮凝、吸附功能的Fe(OH)3,能进一步提高废水的处理效果。 4、微电解-Fenton技术在工业废水处理中的应用

制药厂废水常见处理方法

制药厂废水常见处理方法 一、前言 目前,制药行业所排污水是废水处理的重点工作。不仅由于其巨大的排放量,而且由于医药废水的组成相对简单,污水中存在大量的细菌、病毒、较难溶解的有机物等有害物质,所以说制药企业的废水治理工作难度相当大。假如制药企业的废水不进行治理,任由其排放到环境中,这对生态环境的破坏力是特别大的,不仅会使水源受到污染,而且会导致疾病的传播,甚至会直接危害人们的身体健康。 二、药厂传统意义上的废水处理技术 (1)混凝沉淀法 目前,混凝沉淀法为物化废水处理中最主要的而方法之一。这种方法主要通过有效的对废水中的生物进行降解,来实现削减废水中污染物的含量的效果,达到污水处理的目的。大量的化学污泥产生是这种处理方法的主要弊端,但是对盐、氨、氮含量的高去除率是混凝沉淀法的最大的优点。 (2)浮选法 其次是浮选法,浮选法也称为气浮法,在实际应用中主要的处理方式有电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法这三种。首先通过化学方法使水中产生大量的微气泡,其次使废水中浓度相像的污染物粘附在一起而浮至水面上,最终使废水中的固液实现有效的分别,从而从根本上降低水中污染物的含量。 (3)膜分别法

膜分别法的主要工具是膜,通过膜来对溶剂进行分别,此种方法不仅对多酚类制药废水进行乙醇回收时具有很明显的效果,而且可以对多酚类混合物进行有效的截留。 (4)厌氧生物处理方法 厌氧生物处理法主要针对厌氧生物的处理为主,相宜对高浓度的有机制药废水进行处理。主要的操作方法分为上流式厌氧污泥床法、水解升流式污泥床法和厌氧折流板反应器法。在单独使用此种方法时,为了达到更好的效果,还需要后续对好氧生物进行再处理。 上流式厌氧污泥床法对制药废水进行处理时由于结构相对简洁,而且水力停留时间较短,多以不需要额外设置进行污泥回流装置的设备。但是这种方法对管理技术水平要求过高,而且需要过长的驯化时间,一旦相关要求不满意,直接影响到出水水质的稳定性。技术人员通过对上流式厌氧污泥床法进行改进,产生了水解升流式污泥床法,这种方法主要把无法降解的大分子有机污染物降解为小分子有机污染物,不仅有较高的生化性能,而且觉有较快的反应速度,同时对处理环境要求降低,不需要较大的反应池就可进行,反应过程中产生污泥量较小,削减了密闭、搅拌和分别器等环节,造价成本大幅降低。而厌氧折流板反应器法特别适用于制药废水处理,其简洁的结构对污泥具有特别好的截留力量,无论对于高浓度废水还是有毒、难降解的废水等都具有特别好的效果。 (5)好氧生物处理技术 好氧生物处理技术主要可分为一般活性污泥法、序批式间歇活

铁碳微电解-芬顿-絮凝沉淀处理化工废水技术

铁碳微电解-芬顿-絮凝沉淀处理化工废水技术橡胶助剂废水、农药废水、医药废水等精细化工废水,由于含有大量难降解有机物,并且有机物浓度极高,废水成分复杂,其中包含的有毒有害物质种类繁多,因此给直接进行生化处理带来了巨大的困难。这些废水中的有毒物质对生化处理过程具有强烈的抑制作用,使得废水的可生物降解性大大降低。因此,为了解决化工园区综合废水处理的问题,必须采取有效的措施大幅降低这些毒性物质对生化处理过程的抑制作用,以此提高废水的可生物降解性。 当前,许多废水处理厂会采取预处理的方式对化工园区内的综合废水进行处理。预处理的目的是为了改善废水的生物降解性和减少有毒物质的浓度,为其后的正常废水处理工艺创造条件。例如,小朋等研究者就采用了分质预处理方式,针对制药废水、染料废水等特定类型的废水,分别利用絮凝沉淀+过电位三维电解、Fe-Cu微电解+絮凝沉淀工艺进行预处理。经过这些预处理工艺后,再通过生化处理的方式对这些废水进行处理,最终可使废水达到标准排放的要求。 同样地,来同丽等研究者采用铁碳微电解Fenton耦合磁粉预处理有机磷农药废水。铁碳微电解和Fenton工艺的协同作用能够有效地去除废水中的有机物,取得了非常好的处理效果。目前,虽然国内外对铁碳Fenton法联合处理单一行业化工废水的研究较多,但在化工园区综合废水处理方面的研究仍然非常有限。因此,针对化工园区的综合废水处理,仍需进行更多的研究和探索。 某化工区的主要产品涵盖橡胶助剂、各类农药(如氯氟氰菊酯、

氟噻草胺、多杀菌素等)、消泡剂、医药中间体以及合成氨等。废水中的特征性污染物包含邻苯二甲酰亚胺、二甲基甲酰胺、聚醚、氯烷、氰化物、对甲苯磺酸以及氯苯等,这些污染物具有难降解且对微生物有抑制作用的特点。 针对该园区污水处理厂的规划,我们提出了一种分类收集与分质预处理的方案:即一般性化工废水将直接排入园区的污水处理厂,而对于难降解的精细化工废水,我们将采用特殊的预处理系统。在这个系统中,我们将采用铁碳微电解联合Fenton氧化以及絮凝沉淀的工艺,旨在降低废水的生物毒性并提高其可生化性。 本文主要研究了铁碳微电解+Fenton氧化+絮凝沉淀组合工艺在不同条件下的处理效率,并通过连续运行以优化工艺条件。研究成果将为该化工园区污水处理厂的分质预处理提供具有参考价值的设计依据。 1、试验 1.1 试验用水 本试验用水为淮安某化工园区综合废水,水质如表1所示。 1.2 主要药剂与分析方法 试验药剂:32%NaOH,27.5%H2O2,硫酸,PAM,均为工业级;不规

工业废水处理Fenton氧化工艺

工业废水处理Fenton氧化工艺 一、Fenton氧化工艺 Fenton氧化法是一种高级氧化技术。Fenton试剂含有Fe2+和H2O2,H2O2被Fe2+催化分解生成•OH,并引发更多的自由基,所以它具有很强的氧化能力,在所有氧化剂中排第二,仅次于氟。其反应机理如下: Fenton高级处理技术的由传统Fenton法演变为铁碳微电解-Fenton法、流体化床-Fenton法等。 1、Fenton氧化工艺在实际废水处理中的运用 1.1 Fenton氧化工艺在造纸厂污水处理中的使用 造纸厂运行时污水产量较大,废水种类也较多,水体含有大量的纸浆纤维等难降解有机物、有机氯化物等毒性物质,及微量的汞、酚等,废水色度很高,且于造纸废水营养不均衡,缺乏氮、磷等微生物必须的营养物质,因此,生化性较差,是一种比较难处理的废水。直接应用传统的厌氧水解—好氧法工艺,水中有机物很难降解,在传统生化法的基础上增加Fenton工艺对污水进行预处理,先投加的H2O2氧化剂与Fe2+,两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(•OH),而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的难降解有机物反应,可分解氧化有机物,进而降低废水中生物难分解的COD,将废水的可生化行提高。氢氧自由基的强氧化性可以对着色基团中的发色物质进行根除,从而使颜色变淡。所以Fenton 污水处理工艺在造纸废水中得到了很好的应用。 1.2 Fenton氧化工艺在印染废水中的运用 印染行业产生的废水色度较为偏高,有着较高浓度的COD,同时盐的含量也偏高,生化性较差,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维物质、砂类等多种成分。印染废水实际是一大类废水,印染种类多,染色产品可分为棉、化纤、毛、麻、丝绸、针织等,因此废水水质情况较为复杂。印染废水生化性一

高级氧化法在医药废水处理中的应用

高级氧化法在医药废水处理中的应用 摘要: 高级氧化技术具有反应迅速、反应彻底、反应可控等优势,在医药废水的预 处理和深度过程中得以广泛应用。本文重点以臭氧氧化法、臭氧催化氧化法、光 催化氧化法、湿式催化氧化法和Fenton氧化法五种高级氧化技术,来介绍其在 医药废水处理中的应用。 关键词: 高级氧化技术;医药废水;臭氧氧化;Fenton氧化技术 引言: 随着我国工业技术和制药业的不断发展,环境保护逐渐成为不容忽视 的问题。在各个制药企业、医院等医疗场所,医药废水的环境保护问题始终被重 点关注。医药废水存在着水质复杂、化学性质稳定、毒性强、难降解等棘手的处 理问题,受到国内外的广泛重视。而高级氧化法则对这种医药废水具有很好的预 处理和深度处理效果,因此成为医药废水处理的热点话题。本文从高级氧化法技 术介绍入手,通过对臭氧氧化法、臭氧催化氧化法、光催化氧化法、湿式催化氧 化法和Fenton氧化法五个技术的介绍,以说明高级氧化法在医药废水处理中的 应用。 一、关于高级氧化法技术介绍 高级氧化法是指,通过强氧化性物质或能源,来对以有机物含量为主的污染 物进行降解的过程。高级氧化技术的原理为,通过众多外界条件的作用,如光照、电能、催化剂作用等等,使得生成大量的高氧化反应羟基,而这些羟基与医药废 水中的有机物迅速进行链式反应,进而将废水中的有机物还原成CO2、H2O和小 分子态有机物等等,从而提高了废水可生化性和可降解性。 与传统的医药废水处理技术相比,高级氧化技术有众多优势。由于高级氧化 技术的废水处理还原反应产物为CO2、H2O和小分子态有机物等等,本身就不会

产生对环境有害的物质,不会引进新污染,自身具备环保性;高级氧化技术对有 机物的适配性很强,基本大多数有机物的医药废水都可以得到高效处理;且同时,高级氧化技术具备消毒杀菌的作用,常用于医药废水的深度处理,有效避免二次 污染。 因此,高级氧化技术的高效的医药废水处理能力和众多优秀特征,使得高级 氧化技术得以应用和推广。 二、臭氧氧化法 臭氧氧化法即通过臭氧作为氧化物,来对医药废水中的有机物进行降解。臭 氧具有强氧化性,其氧化作用极强,反应迅速,且无二次污染的危险。但是臭氧 存在化学性质不稳定等特征,导致其不易运输、不易保存,由于化学性质活泼, 因此极容易与空气和水发生反应,分解为氧气,给运输储存都带来了很大的操作 困难。 臭氧氧化法的主要反应原理为2个:第一种是,臭氧可以通过其自身极强的 氧化性,直接对医药废水中的有机物进行氧化分解;第二种是,臭氧在空气和水 中分解,反应生成氧化性极强的羟基自由基,羟基自由基进而将医药废水中的有 机物进行分解,达到间接处理的作用。这两种反应原理的出现并不是随机的,而 是与医药废水的酸碱度有关。当医药废水的PH值呈现酸性时,臭氧直接作用的 氧化反应为主导;当医药废水的PH值呈现碱性时,羟基自由基间接作用的氧化 反应为主导;当医药废水的PH值呈现中性时,两种反应随机出现。 三、臭氧催化氧化法 臭氧催化氧化法是指,在臭氧氧化法的基础上,加入催化剂的作用,从而使 得氧化反应过程中生成羟基自由基,将医药废水中的有机物进行分解的反应过程。催化剂的选择对氧化过程有重要影响,根据不同的催化剂情况,臭氧催化氧化法 可以分为均相臭氧催化氧化技术和非均相臭氧催化氧化技术,这两种技术的区别 主要在于催化剂的形态状态。均相臭氧催化氧化技术主要是指,通过将溶液状态 的催化剂加入溶液中,这种液态催化剂往往是一些过渡金属离子,来加强溶液的 氧化作用,例如二价铁离子等等都是研究表明后可以作为均相臭氧催化氧化技术

芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展研究

芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展 研究 摘要:芬顿法(Fenton)是H2O2和Fe+混合得到的一种强氧化剂,具有很强的降解能力,能够将废水中的难生物降解的污染物进行有效清除,是一种高级氧化法,近十几年来在废水处理中的应用正得到越来越多的关注。本文先对芬顿法的成因进行分析,并以几种芬顿法施工技术为例,例如:常见的有普通芬顿法、光-芬顿法以及电-芬顿法等,详细探讨芬顿法在处理工业废水中的作用,意在提高整体的工业废水处理水平,为保护生态环境做出重要贡献。 关键词:芬顿氧化法;高浓度有机农药;污水处理;作用与方法 一、前言 工业废水是指工业生产过程中产生的废水、废液和其他有毒有害液体,包括生产废水、生产污水和冷却冷凝水。近年来我国工业得到快速发展,但工业的发展却是以环境污染为代价,随着工业规模的不断扩大,工业生产过程中产生了大量的废水,工业废水种类繁多,成分复杂,常常包含多种有毒有害物质,故对生态环境、人类健康造成极大危害。如果不对工业废水进行妥善处理会给人们的生产生活带来严重的危害。 芬顿法工艺作为一种全新处理废水的工艺技术,目前广泛应用于工业废水处理当中。因此,探讨芬顿法工艺在工业废水处理中应用的相关问题,具有十分重要的现实意义。 二、芬顿法工艺介绍及工作原理 20世纪80年代发展起来的高级氧化技术能通过氧化剂、催化剂、电、光及超声等技术相结合而产生活性极强的自由基(如·OH),再将水体中大分子难降解有机物降解成低毒或无毒的小分子物质,甚至可以直接矿化为CO2,H2O[1]。

高级氧化技术已经成为国内外水领域研究热点,主要Fenton氧化法、臭氧氧化法、电催化氧化法、光化学氧化法、超声氧化法和湿式氧化等[2]。其中芬顿氧 化法是发现最早、研究成果最多的高级氧化法,较其他高级氧化技术有设备简单,操作方便,反应快速,效率高,温度和压力条件缓和及无二次污染等特点,近年 在环境污染物处理领域引起了越来越多的关注[3-4]。。 芬顿试剂具有良好地氧化性能,究其原因为:内部含有大量的Fe2+离子与 H2O2分子,其具体的作用原理为: Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH- Fe3++H2O2→Fe2++·HO2++OH+ Fe2++·OH→Fe3++OH- Fe3++HO2→Fe2++O2+H+ 由此可以看出,芬顿试剂的化学反应原理和过程极为繁琐,但能形成多个自 由基。现阶段化学研究学者分顿芬顿试剂的反应解释为:双氧水(H2O2)在铁离 子的作用下,生成氧化性能较强的羟基自由基(.OH),其氧化能力强于臭氧 (O3),但是较氟(F)稍低,除此之外,OH还具有较高的电负性能和加成反应 性能。也正是由于这几种原因,使芬顿试剂在工业废水有机物降解工作中发挥自 身独特的优势。在生活中,人们经常在工业尾水处理工作中使用芬顿试剂,或是 通过物理方法无法有效清除有机物时,才对芬顿试剂进行有效利用。 三、常见的芬顿法污水处理技术 (一)普通芬顿法 双氧水在亚铁离子的催化下,分解形成羟基自由基,并具有较强的氧化性能,能够实现有机物向无机物的转化过程。于此同时,具有催化性能的亚铁离子经过 氧化反应形成三价铁离子,如果溶液中pH值显示为碱性(或中性),则会使亚 铁离子转变为Fe(OH)3胶体,具有常识的人们会知道Fe(OH)3胶体具有一定的絮 凝吸附力,可对污水中的微小颗粒户悬浮粒、胶体进行清除,保障了水资源的质

制药废水处理方法

制药废水处理方法 制药产生的污水因其污染物多届于结构复杂、有蠹、有害和生物难以降解的有机物质,对水 体造成严重的污染。同时工业污水还呈明显的酸、碱性,部分污水中含有过高的盐分药厂。废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、蠹性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,届难处理的工业废水。 一、制药废水处理技术 制药废水的处理技术可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。 1. 物化处理 根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。 1.1混凝法 该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处理方法,它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。刘明华等以其研制的一种高效复合型絮凝剂F-1处理急支糖浆 生产废水,在pH为6.5,絮凝剂用量为300 mg/L时,废液的COD、SS和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明显优于PACO末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等单一絮凝剂。 1.2气浮法 气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采 用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理,在适当药剂配合下,COD的平均去除率在25% 左 右0 1.3吸附法 常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示,吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%, 并提高了BOD5/COD值。 1.4膜分离法 膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。朱安娜等采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,发现既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用,乂可回收洁霉素。 1.5电解法 该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法乂有很好的脱色效果。采用电解法预处理核黄素上活液,COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。 2. 化学处理 应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度 氧化技术等。 2.1铁炭法 工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等采用铁炭一微电解一厌氧一好氧一气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家《废水综合排放标准》

Fenton试剂氧化法处理废水

实验七Fenton试剂氧化法处理废水 一、实验目的 1、理解Fenton试剂催化氧化的机理及运行因素 2、掌握运用正交方法进行多因素多水平实验的设计 3、对实验结果进行直观分析,确定因素的主次关系及各因素的最佳水平。 二、实验原理 过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系通常称为fenton试剂。Fenton试剂法是一种均相催化氧化法。在含有亚铁离子的酸性溶液中投加过氧化氢时,在Fe2+催化剂作用下,H2O2能产生活泼的羟基自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化。其一般历程为: 所以羟基自由基可与废水中的有机物发生反应,使其分解或改变其电子云密度和结构,有利于凝聚和吸附过程的进行。 Fenton试剂的影响因素有:pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量和反应温度。 pH值:Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的,在中性和碱性的环境中Fe 2+不能催化H 2O 2 产生羟基自由基,pH值在3-5附近时去除率最大。 H2O2投加量:H2O2的浓度较低时,H2O2的浓度增加产生羟基自由基量的 增加;H 2O 2 的浓度过高时,过量的H 2 O 2 不但不能通过分解产生更多的羟基自 由基,反而在反应一开始就把Fe2+迅速氧化成Fe3+,使氧化在Fe3+的催化 下进行,这样既消耗了H 2O 2 又抑制羟基自由基的产生。 Fe2+投加量:Fe2+浓度过低,反应速度极慢;Fe2+过量,它还原H2O2且自身氧化为Fe3+,消耗药剂的同时增加出水色度。 反应温度也会对其氧化效果有影响。根据反应动力学原理,随着温度的增加,反应速度加快。但是对于Fenton试剂这样复杂的反映体系,温度升高,不仅加速正反应的进行,也加速副反应。因此,温度对于Fenton试剂处理废水的

医药中间体废水处理工艺方案

目录 1、设计依据 2、处理工艺的选择 3、处理工艺设计 4、高程设计 5、平面布置设计 6、主要设备用电负荷估算表 7、主要设备及材料 8、工程管理 9、工程估算

1、设计依据范围及原则 1.1基础资料: 1、建设单位提供处理要求,水质水量提标。 2、有关概况及设计资料。 1.2 设计规范: 1、《综合污水排放标准》GB8978-1996 2、《地面水环境质量标准》GB38387-88 3、《城市废水处理站污水污泥排放标准》CJ3025-93 4、《建筑给水设计规范》GBJ14-87 1.3 设计范围: 废水处理站的总体平面布置,工艺流程,电气控制。 废水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。 (1)废水处理 调查研究生产废水的水量、水质变化情况使工程方案能适应不同条件的变化,经济合理,达到排放标准。选择技术成熟,经济合理,运行灵活可靠,管理方便,处理效果稳定的方案。 (2)污泥处理与处置 废水处理过程中产生的污泥,应进行稳定处理,防止对环境造成二次污染,并妥善考虑污泥的最终处置。 废水处理 调查研究生产废水的水量、水质变化情况使工程方案能适应不同条件的变化,经济合理,达到排放标准。选择技术成熟,经济合理,运行灵活可

靠,管理方便,处理效果稳定的方案。 1.4 设计原则 合理规划,减少基建费用。 1、采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,针对所收集的特点,优化组合处理措施,以达到适用性强,节省投资和运行管理费用的目的。 2、处理工艺运行安全可靠,操作简单,调节灵活,管理方便,动力消耗省,运行费用低。 3、设备选型采用通用产品,运行稳定可靠,效率高,管理方便,维修维护工作量少,价格适中。 4、工程设计紧凑合理,在能够满足要求的前提下,尽量减少工程量以节约投资。 5、厂内设置必要的监控仪表,主要工艺运行管理应尽量考虑自动化,以提高管理水平,减少人员编制。 6、设计美观、布局合理,并尽量采取措施减少对周围环境的影响,合理控制噪声、气味及固体废弃物。 2、处理工艺的选择 2.1 设计水量及水质(有建设单位提供)

工业废水处理技术之制药废水处理工艺汇总

工业废水处理技术之制药废水处理工艺汇 总 所属行业: 水处理关键词:制药废水废水处理工业废水 目前,制药企业在工业生产中产生的废水因成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性差、且间歇排放等,成为是国内污染最严重、最难处理的工业废水之一。笔者总结了制药工业废水处理常用的技术。 制药废水,顾名思义,就是制药厂在生产中成药或西药时所产生的废水。制药废水主要包括抗生素生产(生物制药)废水、合成药物生产(化学制药)废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。 制药废水的特点 药物的生产过程,决定了制药废水的特点。药物的生产是通过化学合成工艺和药用植物中分离提纯得到原料药,其因药物种类不同,生产工艺不同且流程复杂,原辅材料种类多,生产过程对原料和中间体质量控制严格,物料净收率较低,副产品多,导致制药废水具有成分差异大,组分复杂,污染物量多,COD高,BOD5和CODcr比值低且波动大,可生化性很差,难降解物质多,毒性强,间歇排放,水量水质及污染物的种类波动大等特点,给治理带来了极大的困难。 制药废水的组成 我国制药工业主要为生物制药、化学制药和中草药生产,对应着

上面提到的抗生素生产废水、合成药物生产(化学制药)废水、中成药生产废水。 生物制药是采用微生物对各种有机原料进行发酵、过滤、提炼,从而生产各种抗生素、氨基酸及一些药物中间体;化学制药是采用化学反应工艺,将有机原料和无机原料等制成药物中间体及合成药剂;中草药生产是对中草药材进行加工、提取制剂或中成药,生产工艺主要包括原料的前处理和提取制剂。其废水的来源和组成总结于下表中。类型来源组成抗生素生产废水发酵滤液、提取的萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液和导管废液等主要含菌丝体、残余营养物质、代谢产物和有机溶剂等。有机物浓度很高,COD可高达5000~20000mg/L,BOD可 达2000~10000mg/L,SS浓度则可达到5000~23000mg/L,TN达到600~1000mg/L合成药物废水合成工艺中因反正步骤多、产品转化率低而造成的原料损失、副产物,有机溶剂等含有种类繁多的有毒有害化学物质,如甾体类化合物、硝基类化合物、苯胺类化合物、哌嗪类和氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、氯仿、石油醚等有机物、金属和废酸碱等污染物中成药生产废水洗涤、煮药、提纯分离、蒸发浓缩、制剂等工序中所排出清洗废水、分离水、蒸发冷凝水、药液流失水等天然生物有机物,如有机酸、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉等制药废水的危害 制药废水虽然因产品、原料、工艺方法的不同而水质各异,但总的来说,制药废水有机污染物含量高、毒性物质多、难生物降解物质多、含盐量高,是一种危害很大的工业废水。随意排放会对环境造成

铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究

铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究

铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究 邱国栋1 朱沈武2 (江苏维尔思环境工程有限公司,江苏盐城) 摘要:本研究分别利用铁碳微电解法和铁碳微电解+芬顿氧化法对高浓度的制药废水进行预处理,通过对比实验前后的COD值、氨氮及其去除率,探讨铁碳微电解法和Fenton氧化法对制药废水预处理效果。铁碳微电解+芬顿氧化处理比铁碳微电解处理在高浓度的制药废水的预处理过程中COD降低更加明显、COD去除率更高,提高了废水的可生化性。 关键词:铁碳微电解;芬顿氧化法;制药废水;可生化性;去除率 Research and Application of Iron-carbon Micro-electrolysis and Fenton Oxidation in Pharmaceutical Wastewater Treatment Author:Qiu Guodong1Zhu Shenwu2 (Jiangsu Wealth Environmental Engineering Co., Ltd. Jangsu Yancheng) Abstract: Iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation were respectively used to treat pharmaceutical wastewater in this study. The effect of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in pharmaceutical wastewater treatment was discussed by comparing the COD value, ammonia nitrogen and removal rate. Comparing iron-carbon

相关文档
相关文档 最新文档