Fenton试剂法处理青霉素废水_李宏

第32卷第8期2007年8月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol.32No.8Aug.2007收稿日期:2007-04-16作者简介:李宏(1966-),女,毕业于哈尔滨工业大学环境工程专业,现就职于哈药集团制药总厂环境保护部。文章编号:1673-1212(2007)08-0104-02Fenton试剂法处理青霉素废水李宏,史巍,刘治林(哈药集团制药总厂,黑龙江哈尔滨150086)摘要:利用Fenton试剂处理青霉素废水,研究了pH、H2O2投加量、Fe2+投加量、反应时间和H2O2投加次数对废水COD去除效果的影响。结果表明,通过Fenton试剂氧化可使废水COD去除率达到83%。关键词:青霉素废水;Fenton试剂;废水中图分类号:X703.1文献标识码:ATreatmentofPenicillinWastewaterbyFentonsReagentLiHong,ShiWei,LiuZhilin(ThePharmaceuticalFactoryofHarbin,Harin150086,China)Abstract:ThepenicillinwastewaterwastreatedbyFentonsreagent.TheeffectsofpH、H2O2、Fe2+、reactiontimeandtimesofH2O2applicationontheremovalefficiencyofCODhasbeenstudied。TheresultsshowthatCODremovalefficiencyisto83percent.Keywords:penicillinwastewater;fentonreagent;wastewater前言青霉素G钾采用发酵法生物合成。其生产过程可以分为发酵(含过滤)和提炼两部分,发酵部分产生的污染物主要是发酵尾气、过滤菌渣、过滤机冲洗废水以及其他设备清洗水等,此部分废水排污占总排污的80%左右,是一种难生物降解的高浓度有机废水。Fenton试剂由H2O2与Fe2+结合形成,具有极强的氧化能力,对于许多种类的有机物都是一种有效的氧化剂,H2O2在Fe2+催化作用下分解产生·OH,Fenton氧化技术主要利用高活性的·OH自由基氧化降解水中的有机物,同时Fe2+被氧化为Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物,在短时间内实现对有机物的完全降解,而且不受废水种类、成分和浓度的限制,适用于生化法难以处理的有机废水的处理[1]。本文采用此方法对此部分废水进行预处理,取得了满意的效果。1材料与方法1.1试剂和仪器仪器:PHS-3C型酸度计;磁力搅拌器。试剂:硫酸亚铁、30%H2O2、硫酸均为分析纯,所用水均为蒸馏水。试验采用废水来自青霉素发酵废水,COD为9000mg/l左右;pH值为6左右。1.2试验方法取100ml水样置于200ml烧杯中,调节一定pH值,然后加入一定量FeSO4·7H2O作为催化剂,待其溶解后加入一定体积的30%H2O2作为氧化剂,在磁力搅拌器上搅拌一定时间,由于H2O2在Fe2+催化作用下分解产生·OH,氧化难生物降解的有机物,Fe2+被氧化为Fe3+产生混凝沉淀,静沉一段时间,取滤清液分析。2结果与讨论2.1pH值对COD去除率的影响控制30%H2O2投加量0.2%(体积分数,以下同),FeSO4·7H2O硫酸亚铁0.2%(质量分数,以下同),反应30min,调节废水于不同的pH值,结果如图1所示。·104·第32卷第8期2007年8月李宏等·Fenton试剂法处理青霉素废水Vol.32No.8Aug.2007图1pH值对COD去除率的影响由图1可看出pH值对反应影响很大,当pH值为4时COD去除率最佳,达到78%左右,偏高或偏低对反应不利。其原因是Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的[2],在碱性环境中,溶液中的二价铁离子会以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力,从而抑制羟基自由基的产生,导致在碱性条件下COD去除率有幅度下降。另一方面,当pH值过时,溶液中的H+浓度过高,抑制三价铁还原为二价铁这一反应,也使催化受阻,降低Fenton试剂的氧化能力。因此pH值控制在3.5～4.5为宜。本试验选最适pH值为4。2.2H2O2投加量对COD去除率的影响控制反应条件为pH值为4,FeSO4·7H2O硫酸亚铁0.2%,反应30min,改变H2O2投加量,结果如图2所示。图2H2O2投加量对COD去除率的影响由图2可以看出,双氧水的投加量是影响Fen-ton试剂氧化效果的一个重要因素。COD去除率随双氧水加入量增加而增加,达到0.3%时COD去除率达到79%最大值,此后逐渐降低。这是因为在H2O2浓度过低时,随着H2O2浓度的增加,产生的羟基自