论文部分内容阅读
制药废水具有污染物种类繁多,COD值高、可生化性差、毒性大、含盐量高、气味重、色度深等特点,采用常规处理工艺不能达到理想的处理效果,因此,研究采用各种生物、物化、化学等方法,开发新的预处理技术,既提高处理效率又降低处理成本,成为当前解决此类废水污染问题的关键。电絮凝法是一种新型的废水处理技术,具有处理效率高、速度快、操作简便、产生污泥量少、无需添加化学试剂等诸多优点,已在多种废水的处理中应用。本文以螺内酯制药废水为例,研究了脉冲电絮凝技术对难降解制药废水的处理效果和预处理工艺影响因素,比较了脉冲电絮凝技术与传统化学絮凝和芬顿试剂法在处理效果的优劣,并对反应机理进行了初步探讨。试验结果表明:(1)通过对螺内酯生产工艺及合成步骤的分析,废水的主要污染物有:植物油、亚硫酸盐(SOCl2遇水分解成的氯化氢及二氧化硫)、二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、四氢呋喃。理论计算COD值为:17224.56mg/L,试验测定值为:18160.24mg/L,主要COD贡献者来自:二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、四氢呋喃,这三类污染物占总COD的92.84%。(2)由单因素脉冲电絮凝反应得:电絮凝试验最好的电极材料是铁铝混合电极、其方差分析得COD降解效率在铁铝混合电极与单独的铁电极和铝电极处理时呈显著性差异。COD去除率在电絮凝处理时间经历35min时与经历15min-65min相比较也呈显著差异,而经历45min-65min时间的COD去除率与各时间段无显著差异,螺内酯废水最低处理时间应该大于35min,而超过45min后COD去除率变化较小。(3)电絮凝反应器对废水的脱色效果良好,在单因素试验中最佳脱色效果达93.75%,出水色度在100以内。pH值对脉冲电絮凝处理螺内酯废水的影响不大,因为脉冲电絮凝反应器本身对pH的适应能力较强,进水pH在5-10之内,出水pH都可以稳定在7-9之间。(4)通过对脉冲电絮凝反应器四要素三水平的正交试验分析可知:其主要影响因素水平为絮凝时间>pH值>极板间距>电极材料;最佳试验条件是pH为8,絮凝时间45min,极板间距1cm,电极材料为铁铝混合电极时,COD的最高去除率为59.53%;由方差分析结果可知:pH值、极板间距、电极材料对COD去除率不具有显著性影响,絮凝时间对COD去除率具有显著影响。(5)由脉冲电絮凝工艺与其他预处理工艺的研究比较得:化学絮凝剂对螺内酯废水COD去除效率,聚合氯化铝>Fecl3>A12(SO4)3,其最高处理效率仅为15%;芬顿试剂对螺内酯废水处理的COD去除效率:H2O2投加量>铁离子投加量>反应时间>pH的影响,均小于脉冲电絮凝反应器对COD去除率59.53%。(6)由脉冲电絮凝正交试验的数据建立回归模型可知:试验符合Y(去除率)=-47.831+11.784pH+3.696时间+(-3.100)间距+(-0.818)pH*pH+(-0.048)时间*时间+(-0.157)间距*间距,拟合度为0.984,说明此模型能够解释98%的变异,拟合度非常高,所以此模型的首选非线性回归。