超声-Fenton生化组合工艺处理制药废水的研究

现阶段,水资源的缺乏及污染已经严重制约我国经济发展及国民安康,制药行业的废水尤为突出。针对制药废水有机物浓度高、成分复杂、有毒有害的特点,以及仅靠单一的水处理单元处理制药废水难以达标排放的问题,本文开展了以超声协同Fenton的高级氧化处理、絮凝物化处理为核心,结合前期厌氧(UASB)、好氧(SBR)生物处理组合工艺处理的试验研究。絮凝处理阶段,采用聚合氯化铁(PFC)作为絮凝剂,考察了投加量、B值(碱化度),废水初始p H值、搅拌强度等对有机物去除率的影响。试验表明:废水初始pH值、碱化度及投药量对CODcr去除率、色度的影响较大,而搅拌强度影响较小;PFC对pH的适用范围较宽,废水呈中性偏碱性的时,有利于CODcr的去除;碱化度越高,需要增加PFC投加量才能使水样澄清,针对同一低投加量时,随着PFC的B值升高,出水的色度逐渐增加,表明此时絮凝作用以电中和作用为主;针对同一高投药量时,随着B值升高,出水的色度逐渐降低,表明此时絮凝作用则是网捕卷扫和电中和共同作用的宏观表现。试验确定了絮凝反应的最佳条件为;废水初始pH值为7.0、PFC的碱化度为0.6,投加量为5.0 mmol/L、搅拌强度GT值为29496(即以210 r/min快速搅拌2 min);此时出水CODcr为450 mg/L,去除率达到59.5%。试验研究了在酸性环境下,超声协同Fenton技术对废水有机物去除的影响,同时考察了pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度、超声功率和反应时间等因素对生化降解后发酵制药废水的影响。结果表明:Fenton试剂辅以超声作用后,CODCr去除效果优于单独超声、单独Fenton法;同时确定了超声-Fenton氧化法降解生化后发酵制药废水最佳工艺参数:超声波功率为70 W、溶液pH值为4.0、H2O2浓度为4.70mmol/L,Fe2+浓度为6.50 mmol/L以及反应时间为30 min。出水的色度为6倍,去除效率达到97%;出水CODCr为113 mg/L,去除率达到73.0%;出水UV254为0.004,去除率达98.4%,水质达到国家综合排放(GB 21903-2008)。