本發(fā)明涉及一種微電解處理方法，特別涉及一種復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法。

背景技術(shù)：

制藥企業(yè)在生產(chǎn)氟尿吡啶等藥品的過(guò)程中，車間必須以甲苯作為環(huán)合反應(yīng)的溶劑才能取得較高的得率，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生以含甲苯為主的苯系物廢水。為了保障后續(xù)生化處理的穩(wěn)定運(yùn)行，需強(qiáng)化降解苯系物，以減輕后續(xù)生化負(fù)擔(dān)，確保生化系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

苯系物是指含包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯等在內(nèi)的一類易揮發(fā)的單環(huán)芳香烴類化合物。因具有“三致效益”，苯系物被世界衛(wèi)生組織確定為強(qiáng)致癌物質(zhì)，已被列入我國(guó)水中優(yōu)先控制污染物黑名單，含苯系物類廢水需嚴(yán)格控制達(dá)標(biāo)后才能排放。作為工業(yè)溶劑及生產(chǎn)原料，苯系物在化工行業(yè)如制藥行業(yè)被廣泛應(yīng)用，在使用過(guò)程中產(chǎn)生了極大的環(huán)境毒性。此外，苯系物可能對(duì)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，水中高濃度的苯系物會(huì)對(duì)生化系統(tǒng)中的微生物產(chǎn)生一定的生物毒性，常常導(dǎo)致廢水降解率低、污泥解體等異常，進(jìn)而影響廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，處理含苯系物廢水時(shí)，預(yù)處理階段應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)含苯系物廢水分質(zhì)處理再合并其他廢水綜合處理。

目前行業(yè)中“鐵碳微電解-芬頓處理-生化工藝”是制藥廢水的典型處理工藝，一般通過(guò)COD去除率及苯系物去除率判斷其處理效率，COD（化學(xué)需氧量）是在一定條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑量，而COD去除率的計(jì)算公式為：

但是傳統(tǒng)的處理方法對(duì)苯系物反應(yīng)效率低；僅在酸性條件下反應(yīng)，堿性條件下的反應(yīng)速率則大大下降，導(dǎo)致其pH的使用范圍較小，存在很大的局限性；除此之外專利號(hào)為201360482321.5的發(fā)明專利中就提到了一種反滲透濃水處理方法，包括以下步驟：調(diào)節(jié)反滲透濃水的pH至2.0～4.0，電解催化氧化；電解催化氧化出水在裝填鐵和碳燒結(jié)而成的鐵碳填料的電解反應(yīng)器中發(fā)生氧化還原反應(yīng)；然后加雙氧水，進(jìn)一步被氧化分解；調(diào)節(jié)pH至6.0～8.0，加絮凝劑絮凝沉淀；絮凝沉淀后的上清液進(jìn)入曝氣生物池，加入共基質(zhì)，生物降解。將經(jīng)過(guò)生化處理達(dá)標(biāo)后經(jīng)反滲透回用處理得到的可生化性較差的COD在70～200mg/L 反滲透濃水處理至50mg/L 以下，從而滿足最嚴(yán)格的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。此種處理方法通過(guò)雙氧水的強(qiáng)氧化作用進(jìn)行氧化分解，雖然一定程度上加快了整體反應(yīng)速率，但是雙氧水自身氧化分解的速率仍然較慢，而且受pH影響較大，工作效率仍有進(jìn)一步提升的空間；因此本發(fā)明研制了一種pH適用范圍廣、反應(yīng)速率快且效率高的復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法，經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同或相似的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種pH適用范圍廣、反應(yīng)速率快且效率高的復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述處理方法具體如下：

（1）選取處理過(guò)程所需廢水，主要包括含苯環(huán)的制藥廢水及模擬廢水；所述模擬廢水通過(guò)向制藥廢水中添加苯系物得到，所述苯系物包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯及苯乙烯，添加量均為45～55mg/L；

（2）依次向含苯環(huán)的制藥廢水及模擬廢水中加酸調(diào)節(jié)其pH為2～5，然后再依次加入雙氧水和銅離子，并利用攪拌棒分別攪拌均勻；

（3）在制藥廢水及模擬廢水中分別插入陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板，并在陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板之間設(shè)置直流穩(wěn)壓電源；接著繼續(xù)向制藥廢水及模擬廢水中加入經(jīng)燒結(jié)而成的鐵碳球，使鐵碳球的容積與水體積的比為1:1，并在直流穩(wěn)壓電源工作的情況下與廢水充分反應(yīng)120～180min；

（4）反應(yīng)完成后分別向制藥廢水及模擬廢水中加堿調(diào)節(jié)pH值為7～8，并依次加入PAC和PAM，攪拌后靜置使廢水沉淀，并獲取上清液。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中雙氧水的濃度為1%～3%，銅離子的濃度為50～100mg/L。

進(jìn)一步的，所述步驟（3）中直流穩(wěn)壓電源通入的電壓為10V～12V，電流為0.01A～0.1A。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上向廢水中添加了雙氧水同時(shí)并通電；不僅巧妙的增加了鐵碳微電解處理效率的同時(shí)，利用通電過(guò)程中對(duì)雙氧水的作用，產(chǎn)生更多的羥基自由基；另外，由于鐵電微電解會(huì)產(chǎn)生大量的亞鐵離子，相應(yīng)形成電芬頓機(jī)理；在多種復(fù)合機(jī)理的作用下，苯環(huán)開環(huán)斷鍵的可能性大大增加，從而提高了對(duì)苯系物的去除率。

（2）復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法中鐵碳微電解不僅在酸性條件下工作效率高，而且在通電過(guò)程中廢水的pH值會(huì)不斷上升，呈現(xiàn)中性甚至堿性的狀態(tài)，此時(shí)雙氧水開始作用，而添加的銅離子在中性偏堿性的狀態(tài)下對(duì)雙氧水的強(qiáng)氧化性起催化作用，大大加快了反應(yīng)速率，工作效率高，同時(shí)整個(gè)過(guò)程在酸性和堿性的條件下均能作用，pH的適用范圍廣。

（3）取樣時(shí)選取制藥廢水及模擬廢水，模擬廢水主要為制藥廢水和苯系物的混合物，由于實(shí)際的制藥廢水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，通過(guò)添加苯系物獲得模擬廢水，從而得到較為精確的處理數(shù)據(jù)，同時(shí)確定此種處理方法對(duì)苯系物的去除率更有效，因此才能將其運(yùn)用于實(shí)際的含苯系物的制藥廢水中。

（4）制藥廢水及模擬廢水沉淀之前添加PAC和PAM，其中PAC為聚合氯化鋁，是工業(yè)中普遍使用的一種助凝劑；PAM為聚丙烯酰胺，能與分散于溶液中的懸浮粒子架橋吸附，有著極強(qiáng)的絮凝作用；兩者綜合使用能夠提高模擬廢水的沉淀速率，提高工作效率。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本發(fā)明公開了一種復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法，該處理方法具體如下：

（1）選取某制藥廠綜合排放廢水，水質(zhì)情況：不含苯、COD:17000～20000mg/L，B/C為0.05～0.15，有刺激性氣味，其中B/C為生物需氧量與化學(xué)需氧量的比值；

（2）向綜合排放廢水中加酸調(diào)節(jié)其pH為2～5，然后再依次加入1%～3%的雙氧水和50～100mg/L的銅離子，并利用攪拌棒分別攪拌均勻；

（3）在綜合排放廢水中插入陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板，并在陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板之間設(shè)置直流穩(wěn)壓電源，該直流穩(wěn)壓電源通入的電壓為10V～12V，電流為0.01A～0.1A；接著繼續(xù)向綜合排放廢水中加入經(jīng)燒結(jié)而成的鐵碳球，使鐵碳球的容積與水體積的比為1:1，并在直流穩(wěn)壓電源工作的情況下與模擬廢水充分反應(yīng)120～180min；

（4）反應(yīng)完成后向綜合排放廢水中加堿調(diào)節(jié)pH值為7～8，并依次加入PAC和PAM，攪拌后靜置使模擬廢水沉淀，并獲取上清液。

下表為銅離子的濃度與COD去除率的關(guān)系表：

下表為直流穩(wěn)壓電源通入的電壓與COD去除率的關(guān)系表：

下表為反應(yīng)時(shí)間與COD去除率的關(guān)系表：

本實(shí)施例以不含苯的綜合排放廢水為處理對(duì)象，確定實(shí)驗(yàn)所需銅離子及電壓，其中銅離子的濃度在0～50mg/L，COD的去除率較低， 100～200mg/L之間時(shí)，COD的去除率增長(zhǎng)比較平緩，而在50～100mg/L時(shí)，COD去除率增長(zhǎng)速率較快，且和添加高濃度銅離子去除率接近。為了避免添加過(guò)高濃度的銅離子造成二次污染，因此選用銅離子的濃度為50～100mg/L；電壓在8～10V時(shí)，COD的去除率增長(zhǎng)比較平緩，電壓在12～15V時(shí)，COD的去除率下降，而電壓在10～12V時(shí)，COD去除率增長(zhǎng)較快，因此選用電壓為10～12V。

實(shí)施例2

本發(fā)明公開了一種復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法，該處理方法具體如下：

（1）選取含苯環(huán)的制藥廢水，并向其中添加苯系物得到模擬廢水，所述苯系物包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯及苯乙烯，添加量均為45～55mg/L；

（2）向模擬廢水中加酸調(diào)節(jié)其pH為2～5，然后再依次加入1%～3%的雙氧水和50～100mg/L的銅離子，并利用攪拌棒分別攪拌均勻；

（3）在模擬廢水中插入陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板，并在陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板之間設(shè)置直流穩(wěn)壓電源，該直流穩(wěn)壓電源通入的電壓為10V～12V，電流為0.01A～0.1A；接著繼續(xù)向模擬廢水中加入經(jīng)燒結(jié)而成的鐵碳球，使鐵碳球的容積與水體積的比為1:1，并在直流穩(wěn)壓電源工作的情況下與模擬廢水充分反應(yīng)120～180min；

（4）反應(yīng)完成后向模擬廢水中加堿調(diào)節(jié)pH值為7～8，并依次加入PAC和PAM，攪拌后靜置使模擬廢水沉淀，并獲取上清液。

下表為反應(yīng)時(shí)間與COD去除率的關(guān)系表：

下表為反應(yīng)時(shí)間與苯系物去除率的關(guān)系表：

本實(shí)施例通過(guò)向制藥廢水中添加苯系物獲得模擬廢水，在銅離子的濃度為50～100mg/L，電壓為10～15V的情況下，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)110min時(shí)，苯系物的去除率達(dá)到99%以上，為保證工作效率及COD及苯系物的去除率，將反應(yīng)時(shí)間控制為120～180min；同時(shí)本實(shí)施例確定了此種處理方法使苯系物的去除效果很好，可用于處理含苯環(huán)的制藥廢水。

實(shí)施例3

本發(fā)明公開了一種復(fù)合型強(qiáng)化微電解模擬處理方法，該處理方法具體如下：

（1）選取實(shí)際含苯系物的制藥廢水，主要以甲苯為主要特征污染物，濃度范圍為50～150mg/L，另外還含少量苯和乙苯；

（2）向制藥廢水中加酸調(diào)節(jié)其pH為2～5，然后再依次加入1%～3%的雙氧水和50～100mg/L的銅離子，并利用攪拌棒分別攪拌均勻；

（3）在模擬廢水中插入陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板，并在陽(yáng)極鈦板和陰極鈦板之間設(shè)置直流穩(wěn)壓電源，該直流穩(wěn)壓電源通入的電壓為10V～12V，電流為0.01A～0.1A；接著繼續(xù)向制藥廢水中加入經(jīng)燒結(jié)而成的鐵碳球，使鐵碳球的容積與水體積的比為1:1，并在直流穩(wěn)壓電源工作的情況下與模擬廢水充分反應(yīng)120～180min；

（4）反應(yīng)完成后向制藥廢水中加堿調(diào)節(jié)pH值為7～8，并依次加入PAC和PAM，攪拌后靜置使模擬廢水沉淀，并獲取上清液。

下表為反應(yīng)時(shí)間與COD去除率的關(guān)系表：

下表為反應(yīng)時(shí)間與苯系物去除率的關(guān)系表：

由實(shí)施例2中得知本發(fā)明的模擬處理方法適用于處理含苯環(huán)的廢水，因此本實(shí)施例將其運(yùn)用至實(shí)際含苯環(huán)的制藥廢水中，當(dāng)達(dá)到一定的反應(yīng)時(shí)間時(shí)，甲苯的去除率能達(dá)到99.9%，處理效果十分良好。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。