Fenton氧化-SBR生物降解联合处理环丙沙星废水的研究

【摘要】环丙沙星是近年来国内外研制开发的一种广谱型抗菌新药,在其生产过程产生大量有机废水。环丙沙星废水中含有抗生素成品及生产医药中间体等高浓度有机物,抑菌能力大,难于生物降解,进入水体污染危害大。因此,研究建立环丙沙星废水处理技术十分迫切和必要。本文旨在研究预处理法和生化法联合处理江苏某制药厂环丙沙星废水的降解效果。通过开展一系列的试验研究,初步探明了适合环丙沙星废水处理的工艺路径和适宜的工艺条件,为实际工程的设计与应用提供理论依据和实践指导。在Fenton氧化预处理环丙沙星废水的研究中,主要考察了H2O2投加量、废水初始pH值、Fe2+/H2O2摩尔比、反应时间、不同曝气气体、H2O2投加方式对COD去除效果的影响。经过Fenton试剂氧化处理后,废水中部分难降解高分子有机物被去除,废水的可生化性明显得到改善,可生化系数B/C由0.08上升到0.28,降低了环丙沙星废水处理难度。Fenton氧化处理环丙沙星废水研究结果表明,最佳H2O2投加量为15mmol/L,废水最适初始pH值为3.0,反应最佳Fe2+/H2O2摩尔比为1：10,最佳反应时间为2h,采用空气曝气,H2O2分3次投加,污水进水COD浓度为6972mg/L。经Fenton氧化预处理后的废水出水COD浓度在5300-5400mg/L,COD去除率为23.4%。为继续提高废水的可生化性,采用水解酸化工艺预处理环丙沙星废水,主要研究初始pH值和水力停留时间对处理效果的影响。经过水解酸化处理后,废水中VFAs生成量最高能达到815mg/L,可生化系数从0.28提高到0.35,可生化性大大提高。其最佳工艺条件为：废水初始pH在6.5时,废水的水解效果最好,VFAs浓度达到627mg/L,水解酸化率为11.7%。当水力停留时间为12h时,水解阶段处理效果最好,VFAs生成量最高能达到815mg/L,水解酸化率是15.3%,废水COD去除率在12%左右,此时生化系数升高到0.35,有利于后续生化降解。为进一步处理此高浓度废水,采用SBR系统对经过预处理的环丙沙星废水深度生化处理,使废水COD浓度迅速下降。主要研究了SBR运行周期、废水初始pH值、水力停留时间等因素对COD去除率的影响,同时考察了SBR运行稳定后一个周期内COD的变化规律。研究发现,本试验SBR系统工艺运行的最佳条件为：进水pH值为7.0；水力停留时间为24h,其中进水0.5h,反应22h,沉淀111,出水0.5h。出水COD浓度在450mg/L左右,由于SBR系统为间歇性反应,出水COD不稳定,有时会超过500mmg/L,不能达到《污水综合排放标准》(GB8976-1996)排放标准。因此,辅助以活性炭吸附法处理SBR系统出水,研究得出最佳处理条件为：活性炭最佳投加量为300mg/L,最佳接触时间为1.5h,最佳反应温度为25℃,此时环丙沙星废水出水COD浓度为388mg/L,能够达标排放。
【作者】邢倩；
【导师】蔡天明；
【作者基本信息】南京农业大学，水污染控制，2013，硕士
【关键词】环丙沙星废水；Fenton氧化；序批式活性污泥法；活性炭吸附；

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