基于新型鐵碳填料的Fenton氧化工藝對醫(yī)化行業(yè)高濃度有機廢水預處理的技術研究.pdf

1、高濃度醫(yī)化有機廢水，特別是制藥廢水，具有有機污染物濃度高、成分復雜、有毒物質多，對微生物有較強的毒性且難于生物降解等特點，易造成水污染事件，威脅人們的健康與生活環(huán)境。因此，高濃度醫(yī)化有機廢水成了較為重要的研究對象。本文對傳統(tǒng)鐵碳填料做了一定的配比改變，通過考察不同鐵碳比、膨潤土含量以及催化劑配比對高濃度醫(yī)化廢水處理的影響來優(yōu)化選定最佳配比，制備出新型鐵碳填料，并通過一系列物理化學指標來分析新型鐵碳填料的性能。經過新型鐵碳填料的處理之后，

2、本文又通過考察不同反應初始pH值、Fe2+投加量和雙氧水投加量對Ferton氧化工藝處理高濃度醫(yī)化廢水降解效果的影響，確定Fenton氧化的最佳反應條件，從而進一步降解高濃度醫(yī)化有機廢水，通過高濃度醫(yī)化廢水的最終COD去除率來分析新型鐵碳填料的微電解與Fenton氧化工藝聯(lián)合使用對高濃度醫(yī)化廢水的降解效果。實驗研究結果表明:
　　(1)以還原性鐵粉、活性炭粉末、膨潤土、銅粉、二氧化錳和四氧化三鐵作為原料，按照還原性鐵粉、活性炭粉末

3、、銅粉、二氧化錳和四氧化三鐵摩爾比1∶1∶0.1∶0.1∶0.15、膨潤土含量為20％，在通保護氣體氮氣的條件下，采用氣氛爐500℃高溫熱固焙燒的方式制備出最優(yōu)新型鐵碳填料。
　　(2)通過原子吸收分光光度法定量測得最優(yōu)鐵碳填料內金屬元素的量，與理論值相比后發(fā)現(xiàn)其組分基本不變，相較不通保護氣體在相同條件下焙燒制成的鐵碳填料性能較優(yōu)。此外通過對兩種不同焙燒方式焙燒形成的新型鐵碳填料進行XRD測試，得到由馬弗爐焙燒形成的新型鐵碳填料其

4、中鐵、銅、二氧化錳等均被空氣中的氧氣氧化成較高價態(tài)的氧化物，而由氣氛爐通氮氣焙燒形成的新型鐵碳填料組分則基本保持原狀。因此在焙燒填料時持續(xù)通入保護氣體至關重要，它能防止鐵碳顆粒中的組分與空氣中氧氣發(fā)生反應，使得處理廢水時體系中能有較多的原電池形成，從而加速反應進行，提高廢水的降解效率。經過該種新型鐵碳填料的處理后，高濃度醫(yī)化廢水的COD去除率達到了50.6％，優(yōu)于實驗中用來對比的兩種傳統(tǒng)市售鐵碳填料。此外，廢水經鐵碳填料處理后，測定了五

5、日生化需氧量BOD5和生物急性毒性，其B/C值從0.268上升至0.611，且生物急性毒性降低，有效地提高了廢水的可生化性。
　　(3)結合鐵碳微電解廢水的特點，因其含有較高濃度的Fe2+，為了使物料再利用且從成本角度出發(fā)，文本選擇Fenton氧化工藝進一步處理微電解廢水，微電解廢水為Fenton氧化直接提供了Fe2+試劑。使用單因素實驗方法考察分析傳統(tǒng)Fenton氧化體系下溶液初始pH值、Fe2+投加量以及雙氧水投加量對高濃度醫(yī)

6、化廢水COD的去除效果的影響。Fenton氧化實驗表明，在體系初始pH值為3.0，F(xiàn)e2+投加量為0.1469mol/L，30％雙氧水投加量為30ml/L的條件下，廢水的COD去除率最高達到16.0％。在最優(yōu)反應條件下，F(xiàn)enton氧化工藝處理微電解后的廢水，COD去除率保持在15％到20％之間。
　　(4)通過新型鐵碳填料微電解與Fenton氧化工藝的聯(lián)合處理，高濃度抗生素合成廢水的COD濃度從90000mg/L降至30000m