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        Fenton氧化法在制药废水预处理中的应用 安康废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-03-05 13:14:51

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          4-AA,化学名(3R4R)4-乙酸基-3-[(R)-((叔丁基二甲基硅)氧基)乙基]-2-氮杂环丁酮,是碳青霉烯类(培南类)抗生素的关键中间体,是合成培南类药物的必需原料。目前,国内生产碳青霉烯类药物的厂家非常少见,基本缘由在于分子中含有三个手性中心,合成难度大,因而此类废水并不常见,也少有相关工业废水处理的报道。

         

          山东某化学原料药4-AA合成车间,生产废水水质成分复杂,污染物浓度高,可生化性差,含有大量难降解物质,必需经过预处置后才干进入生化处置单元。Fenton氧化是一种高级化学氧化,具有十分强的氧化才能,对有机物分子有断链、开环作用,可有效提升废水可生化性,常用于去除废水中的COD和色度,既可作为深度处置工艺用于处置二级生化出水,也可作为预处置工艺对废水实施水质的改善。因而,讨论采用Fenton氧化法对4-AA废水实施预处置,将为后续生物处置提供重要保证。

         

          1、资料和办法

         

          1.1 废水水质

         

          山东某化学原料药4-AA合成车间生产废水水质见表1

         

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          1.2 仪器和试剂

         

          JB-2型恒温磁力搅拌器;PHSJ-4A数显pH;剖析天平;剖析纯30%H2O2;剖析纯FeSO4·7H2O;剖析纯NaOH;剖析纯。

         

          1.3 实验办法

         

          常温条件下,取4-AA废水1000mL置于2L烧杯中,用98%H2SO4调理废水pH值至酸性,根据实验需求分别投加一定量的FeSO4·7H2O30%H2O2,在磁力搅拌器上反响一定时间,然后用30%NaOH溶液调理废水pH值至中性,静置一段时间后取上清液测定出水COD浓度。

         

          1.4 检测办法

         

          色度:稀释倍数法(GB11903-89);pHPHSJ-4A数显pH;COD:重铬酸盐法(HJ828-2017);BOD5:稀释与接种法(HJ505-2009)

         

          2、实验结果与讨论

         

          2.1 不同初始pH值对COD去除率的影响

         

          投加30%H2O25ml/L,投加FeSO4·7H2O2g/L,反响时间2h,研讨不同初始pH值对COD去除率的影响,如图1所示。

         

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          由图1能够看出,废水初始pH值过低时处置效果很差,随着初始pH值的不时升高,COD去除率也在不时上升。当废水初始pH值为3.5时,出水COD最低,COD去除率到达最高值为50.04%;继续提升废水的初始pH值,COD去除率反而降落。这是由于pH值过低时,·OH生成量较小,氧化效果差。假如pH值过高,Fe2+在碱性条件下构成了氢氧化物沉淀,从而失去催化性能,也不利于·OH的生成。因而,肯定废水最佳反响初始pH值为3.5

         

          2.2 H2O2投加量不同对COD去除率的影响

         

          调理废水pH=3.5,投加FeSO4·7H2O2g/L,改动H2O2投加量,反响时间2h,研讨不同H2O2投加量对COD去除率的影响,如图2所示。

         

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          从图2能够看出,反响一开端COD的去除效果是随着H2O2投加量增加而提升,当H2O2投加量为4ml/L时,COD去除效果最高,COD去除率达53.24%,随后再提升H2O2投加量,出水COD反而有所升高,去除率降落。

         

          缘由是随着H2O2投加量增加,有利于反响Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OHˉ的实施,·OH的浓度也随之相应提升,去除率也就随之升高。当过度增大H2O2投加量时,形成H2O2过量,且过量的H2O2会与·OH发作反响,形成·OH减少,氧化效率降落。因而,综合思索H2O2投加量为4ml/L是最佳条件。

         

          2.3 不同FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响

         

          调理废水pH=3.5,投加H2O24ml/L,改动FeSO4·7H2O投加量,反响时间2h,研讨不同FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响,如图3所示。

         

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          从图3看出,随着FeSO4·7H2O投加量的增加,COD去除率呈现出了先升高后降低的趋向。当FeSO4·7H2O投加量由0.5g/L提升至1.5g/L时,出水COD不时降落,COD去除率明显提升,投加量为1.5g/LCOD去除率到达51.46%。当FeSO4·7H2O投加量由1.5g/L提升至2.5g/L时,去除率开端有小幅降低。是由于Fe2+Fenton氧化的催化剂,随着Fe2+浓度的增加,·OH的生成量会增加,有利于COD的降解,但是当Fe2+浓渡过高时,会与生成的·OH发作反响,所以COD去除率开端降低。因而肯定FeSO4·7H2O投加量为1.5g/L

         

          2.4 反响时间对COD去除率的影响

         

          调理废水pH=3.5,投加H2O24ml/LFeSO4·7H2O投加量为1.5g/L,反响一定时间,研讨不同反响时间对COD去除率的影响,如图4所示。

         

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          从图4中能够看出,在起初的1.5h内,Fenton反响效果较好,COD去除效果明显,反响在1.5h内根本曾经完成,当反响时间大于1.5h后,COD去除率根本不变,过度延长反响时间反而造成COD去除率有细微的降落。因而,肯定最佳反响时间为1.5h

         

          2.5 反响前后可生化性比照

         

          抽选8组实验的出水,测定BOD5/COD,理解Fenton氧化对4-AA废水可生化性的改善状况,如表2所示。

         

          从表2能够看出,4-AA废水经过Fenton氧化预处置后,出水BOD5/COD明显升高,从原水的0.25升高至0.37,可能是由于局部大分子、难降解物质被毁坏,转变为容易降解的小分子物质。经Fenton预处置后的4-AA废水可生化性大大改善,为后续生物处置提供了良好条件。

         

          3、结论

         

          (1)采用Fenton氧化法对高浓度、难降解的4-AA生产废水实施预处置,最优条件为初始pH=3.530%H2O2投加量4ml/LFeSO4·7H2O投加量1.5g/L,反响时间1.5hCOD去除率可达50%~55%,从8000~11000mg/L降落到5000mg/L左右。

         

          (2)该废水经过Fenton氧化预处置后,可生化性大大改善,BOD5/COD0.25升高至0.37,可为后续生物处置提供有利条件。

         


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