【摘 要】
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某药企以市场为导向增加喹诺酮类生产线,原车间生产工艺发生改变,水质发生较大的变化,需对预处理段进行工艺探索同时完成生化段工艺改造。电芬顿作为一种高效绿色的预处理手段备受研究者关注。阴极材料的选择极大地影响电芬顿处理效率,因而有必要开发可高效集结电流、阻抗小的阴极材料。本文以增加阴极材料表面活性位点、有效集结电流为出发点,制备了Fe3O4/GO/泡沫镍复合电极,对该电极进行了扫描电镜、透射电子显微镜
【基金项目】
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浙江省化学原料药基地管理委员会《化工医药园区污染综合治理研究》
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某药企以市场为导向增加喹诺酮类生产线,原车间生产工艺发生改变,水质发生较大的变化,需对预处理段进行工艺探索同时完成生化段工艺改造。电芬顿作为一种高效绿色的预处理手段备受研究者关注。阴极材料的选择极大地影响电芬顿处理效率,因而有必要开发可高效集结电流、阻抗小的阴极材料。本文以增加阴极材料表面活性位点、有效集结电流为出发点,制备了Fe3O4/GO/泡沫镍复合电极,对该电极进行了扫描电镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱表征,结果表明Fe3O4/GO形成核壳结构并成功负载在泡沫镍表面,掺杂GO后形成了新的化学键,阴极材料表面含氧官能团明显增多,增加了化学反应活性位点。Fe3O4/GO/泡沫镍电芬顿法降解诺氟沙星的最优条件是pH为3、反应电流为0.3A、电解质浓度为0.05mol/L、曝气量为200m L/min,最佳条件下,COD去除率为78.9%。阴极材料重复使用5次后,COD去除率由78.9%下降到42.1%,通过SEM-MAPPING证明了Fe、O元素的浸出与消耗。进一步对电芬顿降解诺氟沙星的机理进行了探讨,首先进行了TOC矿化率的测定,2h内可达到56%,紫外全扫描谱图证明诺氟沙星在278nm处吸收峰逐渐减小,三维荧光光谱图可间接判断诺氟沙星的中间产物位于类富里酸和类腐殖酸区,从LC-MS的检测推断出中间产物可能的结构式和诺氟沙星可能的4种降解路径,最后使用ESR证明了·OH是起主要降解作用的物质。针对废水中无机离子对电芬顿的影响的研究结果表明,Cl-的存在有助于COD的去除,COD去除率由78.9%升高到86.7%,CO32-则会猝灭·OH,COD去除率由78.9%降低到38.9%,NO3-对·OH有微弱抑制作用,COD去除率由78.9%降低了7%,将实际废水用于电芬顿中,COD去除率为35.7%,因此电芬顿应用于实际废水需要考虑真实废水水质情况如控制离子浓度等。传统芬顿与电芬顿法对COD去除率分别为86.8%和78.9%,显然在COD去除率接近时电芬顿更具优势。最后进行该药企的废水提升改造工程,将原工艺一级A/O改造为二级A/O,新增一座沉淀池。针对系统脱氮能力崩溃,采取控制稀释法与低负荷运行,经半月调试,完成了废水的达标排放。
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