高级氧化法处理抗生素废水研究

高级氧化法处理抗生素废水研究

广东省工程技术研究所广东广州510440

摘要:本文简要概括分析了高级氧化处理技术,深入研究与探讨了抗生素类型废水处理中各种高级氧化处理法应用情况,以便于今后更为有效地借助各种高级氧化处理法,开展抗生素类型废水相关处理工作。

关键词:高级;氧化法;抗生素;废水;处理;

前言:

伴随当代制药产业持续发展,各种制药废水排大量排放,尤其是抗生素类型废水排放量上涨趋势明显。抗生素类型废水,有着极为复杂的成分、高浓度、大色度、抗生素残留生物毒性极强,威胁着人类健康与生态环境,备受社会各界所普遍关注,更多技术专家及研究学者纷纷加入到了抗生素类型废水相关处理技术研究当中,积极探索着更具高效性氧化方法来对抗生素类型废水实施有效处理。鉴于此,本文主要针对抗生素类型废水处理中高级的氧化法应用开展深入研究,望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。

1、高级氧化处理技术概述

高级氧化处理技术,主要指的是处于高压高温、催化剂、光辐照、声、电等各种反应作用之下,促使有着较强氧化能力羟基的自由基产生,大分子对有机物降解难度增加,逐渐氧化成了无毒或者低毒小分子的物质。依据自由基不同产生反应及反应基础条件,该种高级的氧化技术对于抗生素类型废水主要处理方法包括:光催化高级氧化处理法、Fenton氧化处理法、超声氧化处理法、电化学式氧化处理法等,下文分别阐述抗生素类型废水处理中高级的氧化法应用。

2、抗生素废水高级氧化处理方法

2.1光催化高级氧化处理法

光催化高级氧化处理法,基于TiO2相关催化剂的吸收后可见光,亦或者着可见紫外光,电子空穴对产生,废水内部H2O、OH分子产生氧化反应,氧化活性的基团OH产生。TiO2,属于现阶段应用最为广泛的一种催化剂,主要特点包括无毒、较高催化活性、抗光腐蚀、抗化学、较高稳定性等。基于TiO2催化剂,以高压泵灯为紫外线光源,光催化的降解处理头孢曲松钠该抗生素类型废水。反应物最初始的浓度即为500mg/L,投加催化剂量为2.5g/L,在借助紫外线光谱对光催化的降解过程实施跟踪分析,其结果表明了,废水经照射约5h过后,头孢曲松钠该抗生素类型废水实际降解率约为93.3%;借助光催化高级氧化处理法,开展半合成的抗生素类型废水,废水在经ABR厌氧的处理过后,COD实际浓度约为822mg/L;经光催化高级氧化处理后,出水的COD可降至56.7mg/L,实际去除率约为93.0%。国外相关研究学者借助半导体光的催化处理法,对种类不同抗生素实施降解处理,经多次实验的结果分析表明了此种处理方法可实现对于抗生素类型废水实施有效的降解处理。通过光催化高级氧化处理法有效运用,对含有β内酰胺的抗生素类型有机废水实施处理后,废水实际降解率约为49%,针对于可溶性的有机碳实际去除率约为79%。

2.2Fenton氧化处理法

Fenton氧化处理法,主要指的是基于pH=2-5,H2O2、Fe2+构成一个氧化体系,受催化作用影响,Fe2+经分解后产生了有着较强氧化特性羟基的自由基,氧化分析有机物。Fenton氧化处理在经厌氧的生化处理过后抗生素类型废水,处于最佳的运行状态,废水COD实际去除率约为71%,经处理过后出水的COD/BOD5,逐渐从0.23提升至0.44,可生化这一特性显著提升。借助Fenton氧化处理法,降解处理水溶液内部-4-氨基苯磺酰胺钠盐抗生素,处于最佳状态中,经120min反应过后,实际去除率约为87.3%。相关国际研究学者,把Fenton氧化处理法与其余方法结合使用,降解率能够得以提升;借助Fenton太阳光处理工艺对抗生素乙酰螺旋霉素有机废水实施降解处理期间,H2O2、Fe2+投入比为1:1,且pH为3.0期间,COD/BOD5逐渐从0.14提升到0.23,COD实际去除率约为78.8%。如果此抗生素类型废水经预处理过后,总反应去除率约为88.5%。

2.3超声氧化处理法

超声氧化处理法,属于高级的氧化技术当中最具高效性一种处理方法,该种处理方法主要是基于超声波的辐射所产生一种空化效应,水中较小范围有高压高温环境形成,逐渐进入到空化的气泡内部有机物与水分子蒸汽快速发生了热解反应状况,羟基的自由基逐渐产生,以实现对于有机物的氧化降解处理。此种处理方法有着高效清洁、较快的反应速度、可防止二次污染产生等优势,针对于挥发性质有机物去除效果显著。但因超声氧化该项技术需投入较高的成本,现阶段处于进一步实验研究阶段,对于部分难解性有机物废物实施模拟处理,较少运用至废水实践处理当中。借助超声氧化处理法,降解处理左氧氟沙星的模拟废水,经实验考查分析溶液做初始的浓度、超声功率、溶液的pH值相关因素,其针对于降解处理效果相关影响,经处理过后,废水的B/C参数值逐渐从0提升至0.40,废水可生化性显著提升;处理硫酸盐作用之下,借助超声氧化处理法对阿莫西林该抗生素类型废水实施降解处理,受超声作用所影响,废水COD实际去除率显著提升,约为97%;借助磁铁矿经催化后硫酸盐,受超声强化作用,对水溶液内部四环素抗生素类型废水实施降解处理,反应过程机理为借助羟基的自由基、硫酸根的自由基来氧化降解污染物,实验研究结果证实了超声强化对羟基的自由基、硫酸根的自由产生可起到一定有效促进作用。

2.4电化学式氧化处理法

电化学式氧化处理法,主要是基于电流作用,电极上污染物直接产生电化学的反应,逐渐转化成了无害物质,还可间接进行电化学的转化处理,被电解所在表面产生强氧化性OH所氧化分解处理。该种处理方法应用优势在于无需任何氧化剂的添加,二次污染可避免,高能效,且反应条件较为温和,具备加强可控性,实际操作便捷。借助电化学式氧化处理法,对氧氟沙星、林可霉素这两种抗生素类型废水实施降解处理,经实验研究的结果证实了,此种处理方法针对于林可霉素实际降解率相对较低一些,大致为29%。对于氧氟沙星实际去除率约为98%,证明了此种处理方法针对种类不同抗生素类型废水降解存在适用性;Ti/Ru0.3SnO.7O2、Ti/Ru0.3TiO.7O2不同材料所制成的电极,电化学式氧化处理甲氧苄胺嘧啶、磺胺甲唑相关兽用的抗生素类型废水。实验中考察分析不同的电流密度与电解液对于抗生素具体降解效果相关影响情况,经研究结果证实了针对其余电极,Ru0.3TiO.7O2有着最佳电极的氧化性。

3、结语

综上所述,通过以上分析论述之后我们对于抗生素类型废水处理中高级的氧化法应用,均能够有了更加深入地认识及了解。光催化高级氧化处理法、Fenton氧化处理法、超声氧化处理法、电化学式氧化处理法,属于现阶段抗生素类型废水处理中主要的高级氧化处理方法,不同处理方法均有着各自的优势作用,需广大技术工作者能够结合抗生素类型废水处理实际需求及各项标准,科学合理地选用高级氧化处理方法,以促进高级氧化处理方法真实作用有效发挥,为抗生素类型废水处理专项工作提供技术保障,更好地维护人类健康及生态环境。

参考文献:

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