高级氧化工艺预处理制药废水的研究进展

安徽化工ANHUICHEMICALINDUSTRY第36卷，第4期2010年8月Vol．36，No．4Aug.2010制药废水是一种典型的高浓度有机废水，其成分复杂，有机污染物种类多且浓度高，易含有毒物质、“三致”物质，CODCr和BOD5值高且波动性大，废水的BOD5/CODCr值差异较大，NH3-N浓度高，色度深，SS浓度高。制药废水的复杂性与常规生化处理工艺的高耗、低效性，是导致当前大量制药废水难以处理和不易达标排放的最直接原因。因此，在采用厌氧生化处理和厌氧、好氧生化组合的传统工艺之前，对制药废水进行有效的预处理，破坏或降解其中的残留药物分子及抗生素活性，使其中难以生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，即消除其对微生物的抑制作用，提高废水的可生化性，使后续生物处理的难度大大减少。高级氧化工艺在处理制药废水方面主要是依靠氧化剂与污染物进行化学氧化反应，从而达到降解污染物的目的。制药废水常用的预处理方法有光催化氧化法、化学氧化法、微电解法、化学絮凝法及高级氧化工艺。高级氧化工艺以其高效、经济的特点越来越多地在制药废水预处理中得到应用。高级氧化工艺主要有Fenton法、类Fenton法、O3/H2O2法、UV/O3法、光催化氧化工艺、超声波氧化工艺、超临界氧化工艺等。1UV/O3氧化技术UV/O3法即光催化臭氧氧化法，是利用臭氧氧化方法与一些适当的催化手段联用来提高处理效率的一种新型废水处理技术。目前对UV/O3的氧化机理有很多研究，一般认为UV/O3中的氧化反应为自由基型反应，即臭氧在紫外光辐射下会分解，产生·OH自由基，和难降解的有机污染物作用，使之彻底转化成小分子易于生化处理的物质，为后续处理创造良好条件。朱兆文[1]利用光催化臭氧法处理某制药公司提供的部分高浓度废水，废水COD为54800mg/L，BOD5为156mg/L，pH值为8.9，可生化性BOD5/CODCr为0.0028，经过UV/O3处理后，废水的BOD5/CODCr最大提高至0.32，达到生化系统所需的要求，并有效降低了废水对生化系统的毒性。顾俊璟等[2]用光催化氧化法处理抗生素制药废水时，光（紫外光）照时间、通气条件以及pH值对废水COD去除效果有较大影响。实验表明，5L废水在pH值9.0，臭氧流量33.6mg/min，光照时间180min下，其COD值平均由385mg/L降为104mg/L，去除率可达73%。Claus等人[3]用UV/O3作光催化氧化剂，以波长为254nm的紫外光作为光源处理医药废水，并从活性氧原子产生量和消耗量的角度比较了氧化系统的降解效果。这种光催化技术可以有效去除废水中可吸附的悬浮物，在反应进行一段时间后，反应底物和废水COD被彻底去除，达到理想矿化效果，且矿化过程中没有生物毒性明显的中间产物生成，利于对处理过程进行有效控制。UV/O3法较之单独使用臭氧法具有氧化能力强，反应速度快，其中间产物的含量能达到满意程度等优点，并对废水的除盐效果较好，氧化剂利用率高，残留率极低，不需后续处理。大量实验表明，光催化臭氧氧化法将是一种很有潜力的废水处理技术，特别在处理制药废水方面有着广阔的应用前景。高级氧化工艺预处理制药废水的研究进展杨娜娜，杜敏娟，舒文勃，李琛（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723001）摘要：高级氧化工艺是以产生高浓度HO-来加速有机污染物的分解反应，是一种对高浓度有机废水高效快速的预处理方法。系统地介绍了高级氧化工艺的原理及其在制药废水预处理中的应用，分析了各工艺的特点和优势，并对高级氧化工艺预处理制药废水的应用前景进行了展望。关键词：高级氧化工艺；制药废水；预处理中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1008-553X（2010）04-0013-04收稿日期：2010-05-12基金项目：陕西理工学院科研启动项目（SLGQD0705）作者简介：杨娜娜（1988-），女，本科；指导教师、通讯联系人：李琛（1980-），男，硕士，讲师，主要从事环境污染治理及环境工程教学工作，15991868805，15877363204，leechen_317@126.com。13总第166期2010年第4期（第36卷）安徽化工2Fenton试剂氧化技术1894年法国人H.J.H.Fenton发现H2O2在Fe2+的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。自此之后，Fenton试剂迅速应用到废水处理方面。Fenton试剂是以过氧化氢为氧化剂，以亚铁盐为催化剂，氧化降解的大分子有机物最终完全矿化为CO2和H2O。但由于H2O2价格昂贵，单独使用Fenton试剂处理废水的成本太高，所以在实际应用中，通常是与其他处理方法联合使用，如光助-Fenton技术、UV/TiO2+Fenton体系对制药废水有较好的降解效果。