抗生素原料中間體(7ACA)廢水處理的試驗(yàn)研究.pdf

1、抗生素中間體7-ACA廢水的隨意排放對(duì)水環(huán)境的影響日益嚴(yán)重。針對(duì)我國(guó)作為抗生素原料生產(chǎn)國(guó)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和水污染現(xiàn)狀，尋求和開發(fā)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上運(yùn)行成本較低的抗生素中間體廢水處理技術(shù)迫在眉睫。本論文通過(guò)物化階段實(shí)驗(yàn)研究，探討了分別采用三種不同混凝劑混凝、沸石/改性沸石吸附及Fenton法對(duì)7-ACA廢水的預(yù)處理效果，并通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，確定采用Fenton法作為預(yù)處理單元繼續(xù)其后的生化實(shí)驗(yàn)研究。生化階段采用SBR為反應(yīng)器，以Fent

2、on法預(yù)處理后的7-ACA廢水為主要研究對(duì)象，探討了采用馴化污泥和未馴化污泥對(duì)廢水中CODCr和NH3-N去除效果的影響及SBR中投加天然沸石后馴化污泥對(duì)廢水中CODCr和NH3-N去除效果的影響。得到的主要研究結(jié)果如下:
　　物化實(shí)驗(yàn)階段采用混凝法對(duì)7-ACA廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，在室溫25℃左右，單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:廢水適宜的初始pH值為9，PAC、FeCl3、 PAM的適宜投加量分別為600 mg·L-1、300 mg·L-1、

3、12 mg·L-1，PAC與PAM共同作用時(shí)PAC、PAM的適宜投加量分別為600 mg·L-1和7mg· L-1，F(xiàn)eCl3與PAM共同作用時(shí)FeCl3、PAM的適宜投加量分別為300 mg·L-1和10 mg·L-1;在適宜pH值及絮凝劑適宜投加量下，分別以PAC、PAM、FeCl3、PAC與PAM共同、FeCl3與PAM共同作為混凝劑，其對(duì)7-ACA廢水中CODCr的去除率分別為25.6％，42.1％，38.4％，38.2％，38

4、.4％，對(duì)色度的去除率分別為31.8％，13.7％，21.7％，38.1％，18.1％。PAC與PAM共同作用對(duì)廢水中CODCr及色度的去除效果較好。
　　采用沸石作為吸附劑對(duì)7-ACA廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:適宜天然沸石吸附的廢水初始pH值為7.5，沸石投加量為20g·L-1，沸石粒徑為1～2mm，吸附時(shí)間為150min;在適宜條件下，天然沸石對(duì)廢水中CODCr和NH3-N的去除率分別為35.3％和23.0％;在經(jīng)

5、HC1、NaOH和NaCl改性后的沸石中，HCl改性沸石對(duì)廢水中CODCr和NH3-N有較好的去除效果，其適宜沸石HCl改性的酸濃度為1mol·L-1 HCl;當(dāng)酸改性沸石投加量為15g·L-1，吸附時(shí)間為30min的條件下，酸改性沸石對(duì)廢水中CODCr和NH3-N的去除率分別為48.4％和40％。
　　采用Fenton法對(duì)7-ACA廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:各因素影響大小的排序?yàn)镕eSO4·7H2O投加量＞[H2O2]

6、∶[Fe2+]＞廢水初始pH值＞反應(yīng)時(shí)間。單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Fenton法預(yù)處理7-ACA廢水的適宜反應(yīng)條件為FeSO4·7H2O投加量15mmol·L-1、[H2O2]∶[Fe2+]為10∶1、廢水初始pH為3、反應(yīng)時(shí)間30min，此時(shí)Fenton法對(duì)廢水中CODCr和NH3-N的去除率分別為51.3％和18.1％。通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析和處理效果比較，在上述混凝、沸石吸附及Fenton法中，F(xiàn)enton法更適合作為7-ACA廢水的物化預(yù)

7、處理單元。
　　生化實(shí)驗(yàn)階段采用逐漸增加進(jìn)水中7-ACA原水在混合廢水中的比例方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的馴化，經(jīng)過(guò)39天馴化后SBR對(duì)CODCr的去除率保持在71.8～76.5％;馴化污泥對(duì)Fenton法預(yù)處理后廢水中CODCr和NH3-N的平均去除率分別為79.9％和74.9％，明顯好于未馴化污泥對(duì)廢水中CODCr和NH3-N的去除率（分別為40.7％和35.1％）;SBR中投加天然沸石后，可能因沸石的吸附及生物強(qiáng)化作用，其對(duì)廢水中NH

8、3-N的平均去除率為81.9％，而未投加沸石時(shí)，SBR對(duì)NH3-N的平均去除率為74.9％，投加沸石能進(jìn)一步提升馴化污泥對(duì)廢水中NH3-N的去除效果。從經(jīng)濟(jì)技術(shù)和處理效果兩方面比較，F(xiàn)enton法+SBR法比Fenton法+SBR/沸石法更適合處理7-ACA廢水。
　　采用Fenton法+SBR法對(duì)7-ACA廢水進(jìn)行處理，處理后廢水的CODCr和NH3-N平均值由2127.9mg·L-1和431.3mg·L-1分別減少至172.4