CN109851027A - 一种阿奇霉素废水的处理方法 - Google Patents

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刘鹏
李朝林
范洪波
徐剑晖
吕小梅
张广毅
张文方
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Abstract

本发明公开了一种阿奇霉素废水的处理方法，包括如下步骤：取含阿奇霉素废水，加入七水合硫酸亚铁，调pH至酸性；在搅拌情况下加入过氧化氢溶液；并在废水里加入蔗糖，搅拌反应。本发明在其他操作条件不变的情况下，加入一定量的蔗糖，可加速芬顿氧化阿奇霉素的速度，从而缩短反应时间，也可提高最终降解率，降解效率在80％以上。

Description

一种阿奇霉素废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种环境污染控制技术，尤其涉及一种阿奇霉素废水的处理方法。
背景技术
阿奇霉素的废水是当今研究抗生素制药废水的热点之一。该类废水可生化性差，难以通过微生物降解，生态危害较大，阿奇霉素分解后的氮元素会被亚硝化进入水体，对水环境的影响极大。传统上一般采用高级氧化技术，其中代表性的是芬顿高级氧化技术，而芬顿催化氧化技术处理也存在处理效率低的问题，COD降解率会出现降不下去的情况。如何提高芬顿法对阿奇霉素等抗生素废水的处理效率一直是废水处理领域的研究热点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阿奇霉素废水的处理方法。在处理过程中发现，与传统芬顿法相比，加入蔗糖后在一定时间内反应效率有显著的提升。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种阿奇霉素废水的处理方法，包括如下步骤：
取含阿奇霉素废水，加入七水合硫酸亚铁，调pH至酸性；在搅拌情况下加入过氧化氢溶液；并在废水里加入蔗糖，搅拌反应。
进一步地，所述阿奇霉素废水的浓度为900-1100mg/l。
进一步地，所述阿奇霉素废水的COD值为1850-2500mg/l。
进一步地，所述七水合硫酸亚铁的加入量为4-6-mg/ml。
进一步地，所述pH调至3-5。
进一步地，所述氧化氢溶液的浓度为30％；氧化氢溶液的加入量为阿奇霉素废水体积的0.025-0.05倍。
进一步地，所述蔗糖的加入量为0.1-0.5mg/ml。
进一步地，所述蔗糖的加入时机为加入过氧化氢溶液后，在1个小时内加入。
进一步地，加入蔗糖后的反应时间为50-90分钟。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明在其他操作条件不变的情况下，加入一定量的蔗糖，可加速芬顿氧化阿奇霉素的速度，从而缩短反应时间，也可提高最终降解率，降解效率在80％以上。尤其是在反应时间一个小时以内，加入2mg-10mg蔗糖后，在反应时间15-45分钟期间，反应效率大大提高，最终降解率与传统芬顿方法相比提高将近20％-30％。
附图说明
图1为本发明较佳实施例1-3以及对比例1的废水COD降解率图；
图2为本发明较佳实施例4-6以及对比例2的废水COD降解率图；
图3为本发明较佳实施例7-9以及对比例3的废水COD降解率图。
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种阿奇霉素废水的处理方法，包括如下步骤：
取含阿奇霉素废水，加入七水合硫酸亚铁，调pH至酸性；在搅拌情况下加入过氧化氢溶液；并在废水里加入蔗糖，搅拌反应。
反应机理：芬顿反应基本原理是羟基自由基引发的链式反应，而阿奇霉素作为难降解有机物，其本身及氧化中间产物较难被自由基氧化，氧化反应速度也较慢。而小分子的蔗糖更容易和自由基反应，从而更快的引发自由基链式反应，此过程产生的多种自由基会更容易与阿奇霉素发生氧化还原反应，进而加速阿奇霉素氧化分解的速度，最终也提高了阿奇霉素总去除率。
作为进一步的实施方式，所述阿奇霉素废水的浓度为900-1100mg/l。
作为进一步的实施方式，所述阿奇霉素废水的COD值为1850-2500mg/l。
作为进一步的实施方式，所述七水合硫酸亚铁的加入量为4-6mg/ml。
作为进一步的实施方式，所述pH调至3-5。
作为进一步的实施方式，所述氧化氢溶液的浓度为30％；氧化氢溶液的加入量为阿奇霉素废水体积的0.025-0.05倍。
作为进一步的实施方式，所述蔗糖的加入量为0.1-0.5mg/ml。
作为进一步的实施方式，所述蔗糖的加入时机为加入过氧化氢溶液后，在1个小时内加入。
作为进一步的实施方式，加入蔗糖后的反应时间为50-90分钟。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1-3以及对比例1为一组对照实验，实施例4-6以及对比例2为一组对照实验，实施例7-9以及对比例3为一组对照实验，实施例10-12为一组对照实验。
实施例1：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2010mg/l)，标记为A1，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入0.5ml30％过氧化氢溶液，并同时往A1加入2mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例2：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2010mg/l)，标记为A2，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入0.5ml30％过氧化氢溶液，并同时往A2加入5mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例3：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2010mg/l)，标记为A3，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入0.5ml30％过氧化氢溶液，并同时往A3加入10mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
对比例1：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2010mg/l)，标记为A0，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入0.5ml30％过氧化氢溶液，并同时往A0加入0mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例4：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2133.5mg/l)，标记为B1，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝4，搅拌状态下再加入0.8ml 30％过氧化氢溶液，并同时往B1加入2mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例5：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2133.5mg/l)，标记为B2，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝4，搅拌状态下再加入0.8ml 30％过氧化氢溶液，并同时往B2加入5mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例6：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2133.5mg/l)，标记为B3，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝4，搅拌状态下再加入0.8ml 30％过氧化氢溶液，并同时往B3加入10mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
对比例2：一种阿奇霉素废水的处理方法
取一组对照实验，分别取4份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为2133.5mg/l)，标记为B0，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝4，搅拌状态下再加入0.8ml 30％过氧化氢溶液，并同时往B0加入0mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例7：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为C1，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝5，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往C1加入2mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例8：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为C2，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝5，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往C2加入5mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例9：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为C3，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝5，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往C3加入10mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
对比例3：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为C0，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝5，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往C0加入0mg蔗糖，持续搅拌反应60分钟，并检测及记录不同时间段各水样COD的变化情况，计算COD降解率。
实施例10：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为D1，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往D1加入5mg蔗糖，持续搅拌90分钟，反应结束后测量各COD值。
实施例11：一种阿奇霉素废水的处理方法
取1份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为D2，温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往D2加入5mg蔗糖、持续搅拌90分钟，反应结束后测量各COD值。
实施例12：一种阿奇霉素废水的处理方法
取3份20ml阿奇霉素溶液(浓度为1000mg/l，COD为1882mg/l)，标记为D1,D2,D3,温度常温，加入10mg七水合硫酸亚铁，初始pH＝3，搅拌状态下再加入1ml 30％过氧化氢溶液，并同时往D3加入5mg蔗糖，此对照实验搅拌反应共进行240分钟，反应结束后测量各COD值。
效果评价及性能检测
1.对实施例1-12和对比实施例1-3废水的COD进行检测，检测项目及结果参见表1、图1-3。
表1实施例1-3和对比实施例1废水的COD降解率
注：降解率/％＝(原水COD值-处理后COD值)/原水COD值*100％
表2实施例4-6和对比实施例2废水的COD降解率
注：降解率/％＝(原水COD值-处理后COD值)/原水COD值*100％
表3实施例7-9和对比实施例3废水的COD降解率
注：降解率/％＝(原水COD值-处理后COD值)/原水COD值*100％
其中，实施例1-3以及对比例1为一组对照实验，实施例4-6以及对比例2为一组对照实验，实施例7-9以及对比例3为一组对照实验，实施例10-12为一组对照实验。上述对比实施组数据得出，在其他操作条件不变的情况下，加入一定量的蔗糖，可加速芬顿氧化阿奇霉素的速度，从而缩短反应时间，也可提高最终降解率，降解效率在80％以上。尤其是在反应时间一个小时以内，加入2mg-10mg蔗糖后，最终降解率与传统芬顿方法相比提高将近20％-30％，在反应时间15-45分钟，反应效率大大提高。
表4实施例10-12废水的COD降解率
编号 D1组 D2组 D3组
COD值 161.852 167.498 562.718
降解率(％) 91.4 91.1 70.1
注：降解率/％＝(原水COD值-处理后COD值)/原水COD值*100％
该组实施例结果可见，在相同的反应条件下，反应时间越长，降解率并不成正比，反而浪费时间；说明加入蔗糖后的反应时间为60-90分钟最为宜。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种阿奇霉素废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
取含阿奇霉素废水，加入七水合硫酸亚铁，调pH至酸性；在搅拌情况下加入过氧化氢溶液；并在废水里加入蔗糖，搅拌反应。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述阿奇霉素废水的浓度为900-1100mg/l。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述阿奇霉素废水的COD值为1850-2500mg/l。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述七水合硫酸亚铁的加入量为4-6mg/ml。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述pH调至3-5。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述氧化氢溶液的浓度为30％；氧化氢溶液的加入量为阿奇霉素废水体积的0.025-0.05倍。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述蔗糖的加入量为0.1-0.5mg/ml。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述蔗糖的加入时机为加入过氧化氢溶液后，在1个小时内加入。
9.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，加入蔗糖后的反应时间为50-90分钟。
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