姚清國 ,段書德,俞龍泉

(石家莊學(xué)院化工學(xué)院,河北石家莊050035)

1 引言

阿維菌素生產(chǎn)廢水是近年來出現(xiàn)的一種新型的抗生素廢水,主要來源于板框過濾過程中的壓濾水、沖框水、過濾布水。廢水中主要成分有可溶性蛋白類、氨基酸、殘?zhí)?、無機(jī)鹽及微量的阿維菌素。此類廢水具有高有機(jī)物、負(fù)荷、高氮、高磷的特點(diǎn),并具有一定毒性,生物降解困難,屬難處理工業(yè)廢水[1～3]。目前我國各生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的污水處理及排放有上流式厭氧生物濾床(UBF)反應(yīng)器對(duì)阿維菌素廢水進(jìn)行處理[4],PSAF混凝劑預(yù)處理阿維菌素廢水[5],USAB-生物轉(zhuǎn)化器-生物接觸氧化工藝處理阿維菌素廢水[6],白腐菌處理阿維菌素廢水[7],鐵碳內(nèi)電解預(yù)處理阿維菌素廢水[8]等方法。這些方法均是從生物或者物理角度出發(fā)的,雖然也達(dá)到了一定的效果,但是操作步驟復(fù)雜,不容易控制反應(yīng)的條件,且費(fèi)用昂貴。而利用吸附法進(jìn)行水處理,具有適應(yīng)范圍廣、處理效果好、可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),所以在廢水處理中吸附法越來越受到人們的重視。

活性炭是目前水處理中普遍采用的吸附劑,研究表明,活性炭不僅對(duì)水中溶解的有機(jī)物,如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強(qiáng)的吸附能力,而且對(duì)用生物法及其他方法難以去除的有機(jī)物,如色度、異臭異味、表面活性物質(zhì)、農(nóng)藥、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成的有機(jī)化合物及重金屬都有較好的去除效果[9]。當(dāng)活性炭吸附達(dá)到飽和后,可以進(jìn)行脫附再生,然后再重復(fù)使用,這也是活性炭的又一優(yōu)點(diǎn)。通過再生使用,可以降低處理成本,減少廢渣排放,同時(shí)回收吸附質(zhì)。

次氯酸鈉是一種多功能工業(yè)與民用化工產(chǎn)品,由于它在消毒殺菌、防腐保鮮、除臭、工業(yè)漂白及環(huán)境污染治理等方面的獨(dú)特功能,次氯酸對(duì)水中殘存有機(jī)物的作用以氧化為主,不產(chǎn)生氯酚,并可將致癌物氧化成無致癌性物質(zhì)。此外它還能降解灰黃霉素、腐殖酸,且降解產(chǎn)物不以三氯甲烷形式出現(xiàn)。次氯酸對(duì)水中的色、味的去除能力也很強(qiáng),可將水中的2,3,6-三氯苯甲醚(TCA)、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP)和2-甲基異冰片(M IB)等的怪異味去除。次氯酸具有較強(qiáng)的氧化作用,因而有較好的脫色作用[10]。所以本實(shí)驗(yàn)通過先用活性炭吸附再用次氯酸鈉氧化的方法處理阿維菌素廢水,使其達(dá)到COD值大大降低。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

10%的次氯酸鈉溶液(天津市永大化學(xué)試劑有限公司),制藥廠廢水(河北石家莊某生物化工股份有限公司),活性炭(天津紅巖化學(xué)試劑廠),10-菲繞啉試劑(天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑),硫酸亞鐵銨(天津市紅巖化學(xué)試劑廠)硫酸銀,化學(xué)純(天津市天感化工技術(shù)開發(fā)有限公司)。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.2.1 活性碳吸附

取200m L廢水于錐形瓶中放置磁力攪拌器上,精密稱定1%的活性炭置上述錐形瓶中,用磁力攪拌器常溫?cái)嚢?h,用真空抽濾器過濾,取濾液按國家標(biāo)準(zhǔn)測GB1191489測定COD,

2.2.2 次氯酸鈉氧化

分別精密移取7份20m L上述處理過的水于磨口錐形瓶中,依次編號(hào)。并分別加入體積量為廢水加入量的 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%的次氯酸鈉于上述試液中,靜置1h。取出處理后的溶液按國家標(biāo)準(zhǔn)測GB1191489測定COD的值。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 阿維菌素廢水經(jīng)活性碳吸附后的COD的測定

取初始的阿維菌素廢水于錐形瓶中,為62 000 mg/L,初始的阿維菌素廢水200m L于錐形瓶中,加入1g(0.5m g/L)的活性碳吸附,置于磁力攪拌器上攪拌1h,用濾紙過濾,重復(fù)上述操作2次,過濾后按國家標(biāo)準(zhǔn)測GB1191489測COD值為1 400mg/L。當(dāng)再提高活性碳的量提高到0.6mg/L,0.8mg/L時(shí)COD去除率沒有明顯下降,因此采用0.5mg/L的活性碳的添加量,每次實(shí)驗(yàn)用過的顆?；钚蕴?用蒸餾水沖洗干凈,干燥,然后在400℃左右活化 3 h,再利用到反應(yīng)體系中,反復(fù)30余次,COD的去除率未見明顯下降。

3.2 阿維菌素廢水的測定

過濾后的廢水分別精密移取7份20m L上述處理過的水于磨口錐形瓶中,依次編號(hào)。并分別加入體積量為廢水加入量的 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%的次氯酸鈉于上述試液中,靜置 1h后按國家標(biāo)準(zhǔn)測GB1191489測COD值,結(jié)果如表1。

表1 阿維菌素廢水的COD值的測定

通過表1可以看出當(dāng)次氯酸鈉的加入量為廢水量的0.3%時(shí)阿維菌素廢水的 COD值最低是147m g/L。低于或高于此比例時(shí)效果均不理想,當(dāng)適量的增加次氯酸鈉的加入量時(shí),阿維菌素廢水的COD值逐漸降低,這說明次氯酸鈉有效地氧化了阿維菌素廢水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì),并在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。

4 結(jié)語

從本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到0.3%的次氯酸鈉時(shí)效果最好,雖然沒有達(dá)到國標(biāo)(120mg/L),但已大大降低了COD值,在實(shí)際生產(chǎn)中可以和生化的處理方法相結(jié)合,以達(dá)到最好的處理效果的,阿維菌素衍生物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的無機(jī)鹽對(duì)廢水生化處理工藝影響很大,如何保證所選擇的工藝,使之能在投資最小,又能在最佳的運(yùn)行條件下運(yùn)行,滿足出水要求,這需要將實(shí)驗(yàn)室研究與工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來,才能尋求到最佳工藝。

[1]趙振東,王春明,蔣文化.UBF處理阿維菌素廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J].環(huán)境科技,2010(1)：36～ 39.

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[4]董金霞,許 偉,羅人明,等.白腐真菌處理阿維菌素廢水優(yōu)勢菌種篩選研究[J].河北化工,2006(10)：60～62.

[5]楊景亮,鄧曉麗,羅人明,等.鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理阿維菌素廢水[J].化工環(huán)保,2002(12)：347～ 349.

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[8]孫體昌,婁金生.水污染控制工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[9]制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)——化學(xué)合成類編制組.制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 化學(xué)合成類編制說明[R].北京：制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)——化學(xué)合成類編制組,2007.

[10]陳舉恩,李滬萍,羅康碧,等.高級(jí)氧化技術(shù)處理制藥廢水研究進(jìn)展[J].貴州化工,2008(2)：46～ 49.