環保常識 >>
            您當前位置:網站首頁 >> 環保常識 >> 環保技術 >> 閱讀文章

            鐵-氧電池法預處理頭孢類抗生素生產廢水

            來源:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 作者:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 發布時間:2012-01-03 查看次數:1420

            頭孢類抗生素生產廢水成分復雜、生物毒性大、含有多種高濃度生物抑制物質。目前國內外處理這類廢水主要采用好氧、厭氧或厭氧+ 好氧的生物處理方法。由于廢水中含有大量的生物毒性物質, 如直接采用上述的生物處理法, 微生物難以培養和生存,處理難度較大〔1〕, 所以必須進行預處理, 以達到減少生物毒性物質干擾的目的。

            鐵屑法是利用金屬腐蝕原理, 形成原電池對廢水進行處理的工藝, 我國從20 世紀80年代就(就字為避免系統攔截所加,原文沒有)開始這一領域的研究〔2 〕, 已有不少文獻報道。特別是近年來, 進展較快, 在印染廢水、電鍍廢水、制藥廢水、石油化工廢水、含砷及含氰廢水治理方面相繼有研究報道, 有的已投入實際運行。一般的鐵屑法是將廢鑄鐵屑與惰性電極放在一起, 形成鐵- 惰性電極原電池, 通過鐵屑腐蝕發生的一系列化學反應來達到處理廢水的目的, 也叫內電解法或者腐蝕電池法, 一般由活性炭〔3〕、煙道灰〔4〕、瓦斯灰〔5〕作為惰性電極。該方法存在處理速度慢, 活性炭、煙道灰和瓦斯灰難于與水分離, 鐵屑容易板結等不足, 阻礙了其工程規模應用的進度。為了解決上述鐵屑法的不足, 筆者首次嘗試提出了鐵- 氧電池法, 即將廢鑄鐵屑放入盛有抗生素廢水的反應器中, 從反應器下端用空氣泵鼓入空氣, 其中的氧氣與鐵屑形成了Fe - O 腐蝕電池,從而加速鐵的腐蝕速度, 以求在常規條件下滿足抗生素廢水 處理的要求。

            1 實驗方法

            1.1 原理

            鑄鐵中的碳化鐵為極小的顆粒, 分散在鐵內, 因此, 當鑄鐵浸入水中時, 就構成了成千上萬細小的微電池, 純鐵為陽極, 碳化鐵為陰極, 發生電池反應, 在酸性介質和充氧的情況下鐵最易腐蝕, 即曝氣加速了鐵的腐蝕。電極反應生成的產物具有較高的化學活性。在酸性溶液中, 電極反應所產生的大量新生態的Fe2+提高了Fe2+和抗生素廢水中的許多組分發生氧化還原作用的速度, 使大分子物質更快地分解為小分子的中間體, 使某些難生化降解的化學物質轉變成容易生化處理的物質, 提高了廢水的可生化性〔1〕。

            由于Fe2+的不斷生成能有效地克服陽極的極化作用, 從而促進鐵的電化學腐蝕, 使大量的Fe2+進入溶液。隨著pH 的升高, 溶液中Fe2+形成Fe(OH)2 和Fe(OH) 3 膠體, 并進一步水解成鐵的單核絡合物沉淀〔6〕。這種絡合物具有較高的吸附絮凝活性, 能有效吸附抗生素廢水中的有機物質, 另外, 鐵屑層具有良好的過濾作用, 反應生成的膠體不但可以強化鐵屑層的過濾吸附作用, 而且產生新的膠粒, 其中心膠核是許多Fe(OH)3 聚合而成的有巨大比表面積的不溶性粒子, 這就使它易于吸附、裹挾大量的有害電解質, 并可和各種金屬發生共沉淀作用, 從而達到去除的目的。

            1.2 實驗

            反應裝置如圖1 所示。

             

            取一定質量的鐵屑, 裝入反應柱中,取一定體積的廢水( 濟南市某制藥公司頭孢類抗生素廢水) , 主要污染物有三乙胺、四噻唑乙酸、三甲基乙酸、二甲基乙酰胺、二氯甲烷、丙酮、異丙酸、乙醇、醋酸鈉/醋酸、無機氯化物等。水質特征: COD 20 ~40 g/L,BOD5 4.3 ~8.9g/L, pH2 ~4。用質量分數10%的鹽酸和4 mol /L 的氫氧化鈉溶液調節廢水的pH 后, 注入反應柱中, 用空氣泵曝氣一定時間后, 把廢水倒出,靜置后取上清液。用重鉻酸鉀法測其COD,稀釋接種法測BOD5〔7〕。

            2 結果與討論

            2.1 實驗結果
            為盡快確定最佳工藝條件和影響處理效率的主要因素, 選取鐵屑質量(m) 或廢水體積(V) 、曝氣時間(t) 、pH 等因素, 每一因素各選三個水平套用正交表L9( 34) 進行正交試驗〔8〕, 結果見表1。

             

            由表1可以看出, 影響COD去除率的各因素的順序依次為: 曝氣時間> 鐵屑質量> 廢水體積>pH。即曝氣時間和鐵屑質量是主要因素, 對處理結果影響較大, pH 的影響最小。又由表1 的極差分析可知, pH 越低, COD 去除率越高?紤]到原水是酸性廢水(pH 2 ~4) , 因此在以后的試驗中可不調節pH,直接注入原廢水。

            2.2 討論

            2.2.1 可生化性提高的確定

            在鐵屑質量為100 g、曝氣時間50 min、廢水體積為60 mL 的條件下用鐵- 氧電池進行預處理, 結果表明可生化性(BOD5/COD) 由難生化(0.22) 提高至可生化(0.37) , 廢水可生化性得到了較明顯的改善( 見表2) 。

             

            2.2.2 曝氣時間對COD 去除率和可生化性的影響從表1 中的極差分析可知, 處理時間越長COD去除率越高, 為進一步確定最佳處理時間, 又進行了單一因素試驗。在鐵屑質量100 g 和廢水體積60 mL條件下, 考察了曝氣時間對處理效果的影響, 結果見圖2。

             

            由圖2可知, 曝氣時間越長COD 去除率越大,BOD5 /COD 提高越顯著, 曝氣時間為90 min 時,COD 去除率為73%, BOD5 /COD 達到了0.53, 當曝氣時間> 90 min 時, 其增長速率變緩, 考慮到實際運行時, 處理時間越短越好,因此預處理時間選用90 min。

            2.2.3 鐵屑質量對COD 去除率和可生化性的影響在處理時間為50 min 和廢水體積為60 mL 的條件下, 改變鐵屑質量對廢水進行預處理, 結果見圖3。

             

            由圖3 可看出, 隨著鐵屑質量的增加, COD 去除率增加的幅度較大, 可生化性雖然提高, 但增加幅度較小, 且當鐵屑質量> 100 g 時增長速率變緩。況且實際運行時鐵屑質量越大, 成本越高, 因此綜合考慮認為選擇100 g 為宜。在實際應用中, 鐵屑可長期使用, 只要保持60mL 廢水用100 g 鐵屑的配比即可。

            2.2.4 最佳工藝條件及預處理總效果

            由以上結果可得出最佳工藝條件: 廢水體積為60 mL 時, 鐵屑質量100 g、處理時間90 min、pH 2~4。廢水在此條件下經過預處理后, COD 去除率達73.0%, BOD5 /COD 提高到0.53, 水質大為改善, 為進一步的生化處理奠定了基礎。

            3 結論

            鐵- 氧電池法和一般鐵屑法相比較, 鐵屑腐蝕加快, 微電解反應速率提高, 不需惰性電極且可防止鐵屑結塊、鈍化。在處理抗生素廢水時, 處理時間對出水水質影響最大, 其次是鐵屑質量、廢水體積, pH影響較小。最佳工藝條件為: 廢水體積為60 mL 時,鐵屑質量100 g、曝氣時間90 min、pH 2 ~4。鐵- 氧電池法既可中和廢水的酸性, 又可還原有機污染物, 并通過絮凝沉淀等作用去除了部分有機物, 減小了有毒物質的濃度, 顯著提高了廢水的可生化性, 有利于進一步的生化處理, 是十分有效的預處理手段。

            [ 參考文獻]

            [ 1] 張亞楠, 段舜山, 劉國光, 等.鐵屑法預處理制藥廢水的研究[J] .生態科學, 2002, 21(1):62- 64.

            [ 2] 湯心虎, 甘復興, 喬淑玉. 鐵屑腐蝕電池在工業廢水治理中的應用[J] .工業水處理, 1998, 18(6) : 4- 6.

            [ 3] 汪云琇. 內電解法治理洗滌水煤氣含硫含氰廢水的研究[J] . 化工環保, 1986(5):274- 278.

            [ 4] 張成祿, 魏云鶴, 李善評, 等.用腐蝕電池法治理含鉻廢水[J] . 材料保護, 1998, 31(8):30- 32.

            [ 5] 李鳳仙, 張成祿, 李善評, 等.電化腐蝕—還原降解—混凝吸附法處理印染廢水的研究[J] . 中國環境科學, 1995, 15(5) : 378- 382.

            [ 6] 郝瑞霞, 程水源, 羅湘南.鐵屑過濾法在廢水處理中的應用[J] .河北工業科技, 1999,16(3) : 32- 35.

            [ 7] 國家環?偩.水和廢水監測分析方法[M] . 第4 版. 北京: 中國環境科學出版社, 2002: 227- 231.

            [ 8] 梅長林, 周家良. 實用統計方法[M] . 北京: 科學出版社, 2002:224-238.

            您讀過此篇文章后的感受是:
            0
            0
            0
            0
            0
            0
            0
            0
            極好 精彩 很棒 感謝 歡騰 高興 期待 得瑟
            相關文章
            文章評論
            現在有0人對本文發表評論 查看所有評論


            最新更新  
            ·存碳入海:減排新思維
            ·石油降解菌可清除污染石油
            ·美生物學家發現發光細菌可充當水域污染指示
            ·生物巢式沼氣厭氧反應器讓養殖污水成“寶貝
            ·明溪推廣治理生豬污染新模式—生物發酵舍零
            ·有了“吸污海綿” 危險廢物泄漏不用再打人海
            ·西南化院開發新技術解決工業排放氣污染
            ·自清式過濾器減少PVC廢水
            ·招金膜天重金屬去除與回用技術獲重點推薦
            ·淺談市政污水管網工程的施工管理
            ·新技術新工藝在水利工程中的運用
            ·現代城市河道生態修復方法與實踐
            ·城市河道的景觀生態破壞機理及協調途徑探討
            ·北方城鎮污水處理廠升級改造及工程實例
            ·工業鍋爐水處理技術
            閱讀排行  
            ·生物巢式沼氣厭氧反應器讓養殖污水成“寶貝
            ·石油降解菌可清除污染石油
            ·西南化院開發新技術解決工業排放氣污染
            ·自清式過濾器減少PVC廢水
            ·折流板厭氧反應器處理印染廢水中試研究
            ·淺談市政污水管網工程的施工管理
            ·有了“吸污海綿” 危險廢物泄漏不用再打人海
            ·美生物學家發現發光細菌可充當水域污染指示
            ·明溪推廣治理生豬污染新模式—生物發酵舍零
            ·存碳入海:減排新思維
            ·招金膜天重金屬去除與回用技術獲重點推薦
            ·兼氧調節—曝氣—混凝沉淀工藝處理印染廢水
            ·高溫CSTR-中溫UASB兩級厭氧處理木薯酒精廢水
            ·新技術新工藝在水利工程中的運用
            ·磁場水處理阻垢機理及其應用研究
            關于我們 | 服務條款 | 聯系方式 | 環保協會 | 新聞總站 | 上,F代服務業聯合會 | 在線微博 | 官方微博 | 入會登記表 | 滬ICP備18047438號-1

            聯系地址:上海市楊浦區佳木斯路353號環保廣場6F 熱線:021-65341533 聯系郵箱:shaepi@gmail.com 在線QQ:381292086
            Copyright 2021, 版權所有 上海市環境保護產業協會 上海裝飾俱樂部 上海環保產業網唯一運營中心:上海永佳文化傳播有限公司


            久久亚洲精品中文字幕无码,公和我做好爽添厨房在线观看,AV无码久久久久不卡网站,少妇苏霞的放荡生活