傅喚春 肖沖
(浙江匯能動(dòng)物藥品有限公司 浙江海寧 314422)
近年來,我國的獸藥行業(yè)迅速發(fā)展,產(chǎn)生了大量醫(yī)藥類廢水。其中癸氧喹酯是一種抗球蟲藥的主要原料,它在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢水有色度高、CODcr值大、所含物質(zhì)多等特點(diǎn)。如果這些廢水不經(jīng)過有效處理而外排,會(huì)造成重大環(huán)境問題,繼而使生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。
本文探討了鐵碳微電解、芬頓氧化、絮凝沉淀綜合處理癸氧喹酯生產(chǎn)廢水,考察了廢水pH的變化、鐵碳投加比例、曝氣和反應(yīng)時(shí)間、芬頓試劑的配比、絮凝劑投加等多個(gè)影響因素。處理后的廢水再經(jīng)過生化處理,最終達(dá)標(biāo)排放。
實(shí)驗(yàn)用廢水取自浙江嘉興海寧某獸藥公司,主要含有甲醇、2-乙氧基-4氨基苯氧基癸烷、乙氧基次甲基丙二酸二乙酯、二甲基甲酰胺等有機(jī)物,其CODcr為14660mg/L,pH為3,顏色為黑褐色。
鐵炭微電解實(shí)驗(yàn):取500mL水樣于2000mL燒杯中,投加一定量的鐵屑、活性炭,反應(yīng)一段時(shí)間后,將鐵、炭與水分離,調(diào)節(jié)過濾液的pH為8~9,過濾后取上清液測其CODcr。
Fenton試劑氧化實(shí)驗(yàn):取300mL水樣于1000mL燒杯中,調(diào)節(jié)pH以及投加定量硫酸亞鐵和過氧化氫,攪拌后靜置,測定上清液的CODcr。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn):(1)取300mL芬頓氧化水樣于1000mL燒杯中,按比例投加定量的鐵屑、活性炭反應(yīng),將鐵、炭與水分離,調(diào)節(jié)pH,過濾后取上清液測其CODcr。(2)取300mL鐵碳微電解水樣于1000 mL燒杯中,調(diào)節(jié)pH以及投加定量硫酸亞鐵和過氧化氫,攪拌后靜置,測定上清液的CODcr。
絮凝實(shí)驗(yàn):取經(jīng)鐵碳微電解芬頓氧化后得的250mL水樣用NaOH調(diào)節(jié)pH至8~9,再加入一定量的PAC快速攪拌10min,靜置取濾液測定CODcr。
CODcr的測定:重鉻酸鉀法
pH值的測定:PH試紙法
根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知每L廢水(pH=3)加800g填料(400g鐵400g炭)最佳,去除率為54.6%,填料第二次使用去除率幾乎沒下降,可以重復(fù)使用第二次。
由于芬頓反應(yīng)主要受pH、H2O2的量、和Fe2+的量、反應(yīng)時(shí)間四個(gè)因素的影響。分別取300mL水樣控制幾個(gè)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1 芬頓氧化實(shí)驗(yàn)CODcr去除率結(jié)果
由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,當(dāng) pH=3、H2O2為 45mL、FeSO46g、反應(yīng)時(shí)間1.5h時(shí),CODcr去除率最高,為。同時(shí)由實(shí)驗(yàn)可知,先加入H2O2和FeSO4再調(diào)pH法和先調(diào)pH法CODcr去除率都在74%左右。
由于芬頓氧化后的水樣經(jīng)鐵碳微電解曝氣會(huì)產(chǎn)生OH-與H+中和,使實(shí)驗(yàn)有大量氧氣產(chǎn)生,所以進(jìn)行間歇式曝氣。鐵碳反應(yīng)共曝氣15分鐘,靜置2h,去除率為80.68%。
在相同條件下,先鐵碳微電解再芬頓氧化,去除率為85.12%。
考慮運(yùn)行成本的高低,又每L水加1%雙氧水、2g硫酸亞鐵進(jìn)行芬頓實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行鐵碳反應(yīng),去除率為47.44%。在相同條件下,先鐵碳反應(yīng),調(diào)pH后再進(jìn)行芬頓實(shí)驗(yàn),去除率為50.72%。
由以上實(shí)驗(yàn)可知先鐵碳后芬頓法去除率要比先芬頓后鐵碳法高。
先鐵碳反應(yīng),調(diào)pH再進(jìn)行芬頓實(shí)驗(yàn),最后又調(diào)pH后加絮凝劑PAM。根據(jù)理論最佳條件每L水加800g填料(400g鐵400g炭)、150mLH2O2、20g FeSO4、5%絮凝劑 PAM。實(shí)驗(yàn)中不加絮凝劑PAM,CODcr去除率為81.7%;加絮凝劑PAM,CODcr去除率為86.36%。則投加絮凝劑仍對CODcr去除率有所幫助。
根據(jù)實(shí)際條件每L水加800g填料(400g鐵400g炭)、1%雙氧水、2g硫酸亞鐵、5%絮凝劑PAM。實(shí)驗(yàn)中不加絮凝劑PAM去除率為48.7%;加絮凝劑PAM去除率為60.9%。
廢水進(jìn)水pH為3,則鐵炭微電解的最佳工藝組合是:每L廢水(pH=3)加800g填料(400g鐵400g炭)。
Fenton試劑催化氧化處理廢水時(shí)最佳工藝組合是:每L廢水(pH=3)H2O2為 150mL、FeSO420g、反應(yīng)時(shí)間 1.5h。
考慮實(shí)際運(yùn)行成本總體最佳工藝組合是:每L廢水加800g填料(400g鐵400g炭)、1%雙氧水、2g硫酸亞鐵、5%絮凝劑PAM。按此條件,廢水CODcr能從14660mg/L降到5732.06mg/L。