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    Fenton氧化法在制藥廢水預處理中的應用 安康廢水處理公司

    文章出處:未知發表時間:2022-03-05 13:14:51

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      4-AA,化學名(3R,4R)4-乙酸基-3-[(R)-((叔丁基二甲基硅)氧基)乙基]-2-氮雜環丁酮,是碳青霉烯類(培南類)抗生素的關鍵中間體,是合成培南類藥物的必需原料。目前,國內生產碳青霉烯類藥物的廠家非常少見,基本緣由在于分子中含有三個手性中心,合成難度大,因而此類廢水并不常見,也少有相關工業廢水處理的報道。

     

      山東某化學原料藥4-AA合成車間,生產廢水水質成分復雜,污染物濃度高,可生化性差,含有大量難降解物質,必需經過預處置后才干進入生化處置單元。Fenton氧化是一種高級化學氧化,具有十分強的氧化才能,對有機物分子有斷鏈、開環作用,可有效提升廢水可生化性,常用于去除廢水中的COD和色度,既可作為深度處置工藝用于處置二級生化出水,也可作為預處置工藝對廢水實施水質的改善。因而,討論采用Fenton氧化法對4-AA廢水實施預處置,將為后續生物處置提供重要保證。

     

      1、資料和辦法

     

      1.1 廢水水質

     

      山東某化學原料藥4-AA合成車間生產廢水水質見表1。

     

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      1.2 儀器和試劑

     

      JB-2型恒溫磁力攪拌器;PHSJ-4A數顯pH;剖析天平;剖析純30%H2O2;剖析純FeSO4·7H2O;剖析純NaOH;剖析純。

     

      1.3 實驗辦法

     

      常溫條件下,取4-AA廢水1000mL置于2L燒杯中,用98%H2SO4調理廢水pH值至酸性,根據實驗需求分別投加一定量的FeSO4·7H2O30%H2O2,在磁力攪拌器上反響一定時間,然后用30%NaOH溶液調理廢水pH值至中性,靜置一段時間后取上清液測定出水COD濃度。

     

      1.4 檢測辦法

     

      色度:稀釋倍數法(GB11903-89);pHPHSJ-4A數顯pH;COD:重鉻酸鹽法(HJ828-2017);BOD5:稀釋與接種法(HJ505-2009)。

     

      2、實驗結果與討論

     

      2.1 不同初始pH值對COD去除率的影響

     

      投加30%H2O25ml/L,投加FeSO4·7H2O2g/L,反響時間2h,研討不同初始pH值對COD去除率的影響,如圖1所示。

     

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      由圖1能夠看出,廢水初始pH值過低時處置效果很差,隨著初始pH值的不時升高,COD去除率也在不時上升。當廢水初始pH值為3.5時,出水COD最低,COD去除率到達最高值為50.04%;繼續提升廢水的初始pH值,COD去除率反而降落。這是由于pH值過低時,·OH生成量較小,氧化效果差。假如pH值過高,Fe2+在堿性條件下構成了氫氧化物沉淀,從而失去催化性能,也不利于·OH的生成。因而,肯定廢水最佳反響初始pH值為3.5。

     

      2.2 H2O2投加量不同對COD去除率的影響

     

      調理廢水pH=3.5,投加FeSO4·7H2O2g/L,改動H2O2投加量,反響時間2h,研討不同H2O2投加量對COD去除率的影響,如圖2所示。

     

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      從圖2能夠看出,反響一開端COD的去除效果是隨著H2O2投加量增加而提升,當H2O2投加量為4ml/L時,COD去除效果最高,COD去除率達53.24%,隨后再提升H2O2投加量,出水COD反而有所升高,去除率降落。

     

      緣由是隨著H2O2投加量增加,有利于反響Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OHˉ的實施,·OH的濃度也隨之相應提升,去除率也就隨之升高。當過度增大H2O2投加量時,形成H2O2過量,且過量的H2O2會與·OH發作反響,形成·OH減少,氧化效率降落。因而,綜合思索H2O2投加量為4ml/L是最佳條件。

     

      2.3 不同FeSO4·7H2O投加量對COD去除率的影響

     

      調理廢水pH=3.5,投加H2O24ml/L,改動FeSO4·7H2O投加量,反響時間2h,研討不同FeSO4·7H2O投加量對COD去除率的影響,如圖3所示。

     

    4

      從圖3看出,隨著FeSO4·7H2O投加量的增加,COD去除率呈現出了先升高后降低的趨向。當FeSO4·7H2O投加量由0.5g/L提升至1.5g/L時,出水COD不時降落,COD去除率明顯提升,投加量為1.5g/L,COD去除率到達51.46%。當FeSO4·7H2O投加量由1.5g/L提升至2.5g/L時,去除率開端有小幅降低。是由于Fe2+Fenton氧化的催化劑,隨著Fe2+濃度的增加,·OH的生成量會增加,有利于COD的降解,但是當Fe2+濃渡過高時,會與生成的·OH發作反響,所以COD去除率開端降低。因而肯定FeSO4·7H2O投加量為1.5g/L。

     

      2.4 反響時間對COD去除率的影響

     

      調理廢水pH=3.5,投加H2O24ml/L,FeSO4·7H2O投加量為1.5g/L,反響一定時間,研討不同反響時間對COD去除率的影響,如圖4所示。

     

    5

      從圖4中能夠看出,在起初的1.5h內,Fenton反響效果較好,COD去除效果明顯,反響在1.5h內根本曾經完成,當反響時間大于1.5h后,COD去除率根本不變,過度延長反響時間反而造成COD去除率有細微的降落。因而,肯定最佳反響時間為1.5h。

     

      2.5 反響前后可生化性比照

     

      抽選8組實驗的出水,測定BOD5/COD,理解Fenton氧化對4-AA廢水可生化性的改善狀況,如表2所示。

     

      從表2能夠看出,4-AA廢水經過Fenton氧化預處置后,出水BOD5/COD明顯升高,從原水的0.25升高至0.37,可能是由于局部大分子、難降解物質被毀壞,轉變為容易降解的小分子物質。經Fenton預處置后的4-AA廢水可生化性大大改善,為后續生物處置提供了良好條件。

     

      3、結論

     

      (1)采用Fenton氧化法對高濃度、難降解的4-AA生產廢水實施預處置,最優條件為初始pH=3.5,30%H2O2投加量4ml/L,FeSO4·7H2O投加量1.5g/L,反響時間1.5h,COD去除率可達50%~55%,從8000~11000mg/L降落到5000mg/L左右。

     

      (2)該廢水經過Fenton氧化預處置后,可生化性大大改善,BOD5/COD0.25升高至0.37,可為后續生物處置提供有利條件。

     


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