1、概述
医药工业的快速发展,给人类文明带来了崭新的篇章,但其生产过程所排放的废水对环境的污染也日益加剧,严重威胁着人类的健康。医药工业中尤其以抗生素废水难处理,其因水量大、成分复杂、浓度和盐分较高,色度和毒性较强,仅采用传统的处理工艺很难做到CODcr达标排放。针对抗生素废水存在的问题,拟选用催化氧化处理工艺对该废水进行深度处理,以满足出水稳定、达标的要求。为验证催化氧化处理工艺对抗生素废水处理的效果及稳定性,特实施抗生素废水的中试研究。
2、中试实验分析
本实验采用催化氧化工艺对某抗生素生产企业(生产单硫酸卡那霉素原料药)经前处理(生化处理)后的废水进行研究,实验设备具体见图1。通过实验系统分析了催化氧化反应中的pH值、反应时间、氧化剂和催化剂的投加量等因素对CODcr的去除率、废水脱色率的影响,废水经催化氧化处理后出水水质(具体见图2)达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB21903-2008)表2中的排放标准,实现了工业化的连续生产运行,为抗生素生产企业解决了环境问题。
2.1 催化氧化机理
催化剂FeSO4和氧化剂H2O2在酸性条件下,生成具有较强氧化性能的羟基自由基,羟基自由基氧化分解废水中难降解的有机物,将其分解成CO2和H2O,同时FeSO4被氧化成Fe3+,其具有一定的絮凝作用,Fe3+变成Fe(OH)3有一定的网捕作用,从而使CODcr和色度大幅度降低,终废水达标排放。
2.2 试验部分
2.2.1 废水水质
废水由古田福兴医药有限公司提供的前处理废水(SBR出水),水质具体情况见表1。
2.2.2 中试实验设备
催化氧化中试设备具体见图1。
2.2.3 分析方法
CODcr:根据《水质化学需氧量的测定(HJ828-2017)》。
色度:稀释倍数法。
中试实验出水情况具体见图2。
3、结果与讨论
3.1 催化氧化反应期间pH值对CODcr及色度去除率的影响
氧化剂为浓度28%的H2O2溶液,用量为废水量的0.1%,催化剂为浓度30%的FeSO4溶液,用量为废水量的0.5%,在反应时间为3h的情况下,改变废水反应中的pH值,测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率,所得结果见图3。
由图3可知,在催化氧化中废水的pH值为4.5~5.5时,处理效果较好。
3.2 催化氧化反应时间对CODcr及色度去除率的影响
氧化剂为浓度28%的H2O2溶液,用量为废水量的0.1%,催化剂为浓度30%的FeSO4溶液,用量为废水量的0.5%,在废水pH值为5的情况下,通过改变反应时间,测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率,所得结果见图4。由图4可知,在催化氧化反应时间为1~2h时,处理效果较好。