Fenton-類Fenton體系深度處理含環(huán)丙沙星制藥廢水的研究.pdf

1、合成制藥廢水，尤其是含抗生素的制藥廢水，毒性大、難生物降解，傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)對(duì)其處理效果差，常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)難以滿足日益嚴(yán)格的廢水排放要求，且抗生素等有毒有害物質(zhì)在出水中殘留濃度高，給受納水體帶來較高生物風(fēng)險(xiǎn)。本文分別采用傳統(tǒng) Fenton、鐵粉類Fenton和復(fù)合材料類Fenton三種體系深度處理含抗生素制藥廢水的二級(jí)生物處理出水，優(yōu)化了運(yùn)行條件，考察了有機(jī)物和環(huán)丙沙星的去除效果和水質(zhì)毒性變化。實(shí)驗(yàn)用水取自浙江某大型合成制藥企業(yè)的二

2、級(jí)生物處理出水，該企業(yè)生產(chǎn)包括鹽酸環(huán)丙沙星（CPFX）在內(nèi)的多種醫(yī)藥及中間體。實(shí)驗(yàn)用水總有機(jī)碳（TOC）為163.5~221.6 mg/L，成分中除了含雜環(huán)類、氯苯類、酯類等有毒有害物質(zhì)外，還含有2.9~6.2 mg/L的CPFX，有研究表明CPFX是該廢水中SOS/umu遺傳毒性的主要原因。
　　本文首先使用單因素實(shí)驗(yàn)方法分析考察了傳統(tǒng) Fenton體系下試劑投加量、廢水初始pH和反應(yīng)時(shí)間對(duì)CPFX和TOC去除效果的影響。結(jié)果發(fā)

3、現(xiàn)CPFX在反應(yīng)時(shí)間 t≥40min， pH=2.5~7.86， c(H2O2)=0.08~0.20 mol/L，c(Fe2+)=0.025~0.100mol/L條件下幾乎可完全去除，在pH=2.5~7.86，c(H2O2)＜0.08mol/L，c(Fe2+)＜0.025mol/L， t＜40 min條件下，去除效果略有降低，但也能維持在95％以上。與之相比，TOC的去除率較低且受試劑投加量和反應(yīng)時(shí)間影響較大。對(duì)于TOC去除較為優(yōu)化的F

4、enton反應(yīng)條件為：不改變廢水初始pH值（pH=7.86），c(H2O2)=0.10 mol/L，c(Fe2+)=0.025mol/L，t=60min，該條件下環(huán)丙沙星幾乎完全去除，TOC和UV254的去除率分別為54.5%和85.9%。鐵粉類Fenton體系受鐵粉溶出效率的影響，必須在酸性條件下才能發(fā)揮作用。該體系在pH=3.0，c(H2O2)=0.12 mol/L，m(Fe0)=3g/L，t=60 min條件下，TOC和UV254

5、的去除率僅為43.4%和78.4%，低于傳統(tǒng)Fenton的去除效果。復(fù)合材料類Fenton在優(yōu)化條件下對(duì)環(huán)丙沙星、TOC和UV254的去除效果與傳統(tǒng)Fenton法接近，在不改變廢水初始pH值（pH=7.86）， m(OA)=400mg/L，c(H2O2)=0.12mol/L，c(Fe2+)=0.033mol/L，t=60min條件下，CPFX去除完全，TOC和UV254的去除率為53.2%和86.1%。在優(yōu)化條件下，經(jīng)Fenton、鐵粉

6、類Fenton、復(fù)合材料類Fenton深度處理后出水COD由743.6mg/L分別降至338.0、368.8和294.4mg/L，達(dá)到500 mg/L的入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；BOD5/COD由處理前的0.25分別提升至0.43、0.30和0.45，可生化性顯著提高。此外，水質(zhì)的生物毒性大幅度削減，對(duì)發(fā)光細(xì)菌的抑制率由79.4%分別降低至-12.7%、23.2%和-32.0%（正值表示抑制，負(fù)值表示促進(jìn)）；SOS/umu遺傳毒性則由處理前的66.6