基本信息
- 项目名称：
- 对凯飞公司制药废水的微电解处理技术的条件研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 微电解法，又称铁炭内电解法，是一种被广泛研究与应用的废水处理方法。它是利用金属腐蚀原理，在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生高低电位差对废水进行电解处理，从而提高B/C提高可生化性，以达到降解有机污染物的目的。它的内填料主要为铁屑和炭，通过铁一系列的化学、物理变化，从而达到对废水的处理，并广泛运用于印染及染料、电镀、重金属、造纸、煤气洗涤、含酚等废水的处理。
- 详细介绍：
- 微电解法，又称铁炭内电解法，是一种被广泛研究与应用的废水处理方法。它是利用金属腐蚀原理，在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生高低电位差对废水进行电解处理，从而提高B/C提高可生化性，以达到降解有机污染物的目的。它的内填料主要为铁屑和炭，通过铁一系列的化学、物理变化，从而达到对废水的处理，并广泛运用于印染及染料、电镀、重金属、造纸、煤气洗涤、含酚等废水的处理。本论文通过对凯飞公司生产的农药中间体废水，进行微电解处理，通过控制变量法对反应时间、Fe/C体积比、pH的研究得出最佳的反应条件，并通过现场验证、优化，最终得出最佳的工艺参数。通过试验废水的COD的去除率在35%，废水的可生化性由0.32提高到0.41，最终结果是提高了B/C达到可生化的条件，通过现场运行整个污水处理过程 COD去除率为30%，可生化性由0.29提高到0.38。使污水COD≤100mg/l,最终达标排放.通过对大连凯飞化股份有限公司的制药废水的微电解处理，可得出如下结论：1制药废水采用微电解法进行预处理，实验室处理后的废水COD由进水样品的3337mg/L降为出水的2178mg/L，COD的去除率达到35%，可生化性由0.32增加到0.41，显著提高了可生化性。现场处理废水COD的去除率为34%，可生化性由0.29增加到0.40，可生化性由较难生化到可生化。 2经实验室微电解实验得出大连凯飞化学股份有限公司的制药废水的微电解处理的最佳条件是： 最佳反应的pH=4.0 最佳反应时间为1.5h 最佳Fe/C为5:3 3凯飞化学的制药废水经过微电解预处理后再经过物化生化处理，可保证可保证出水COD≤100mg/L,从而达到国家的排放标准。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 以开发高效、低耗的废水处理技术为目标，主要针对大连凯飞化学的废水进行铁碳微电解预处理研究，达到降低COD值和提高可生化性的目的。对微电解反应pH、Fe/C（体积）、反应时间等条件研究，对实验数据的综合分析得出最佳的微电解条件，并结合凯飞化学污水站现场情况，对生产井的水进行现场预处理，再进行后续污水处理工艺，提高生化池的降解效率，可保证最终出水COD≤100mg/L,从而达到国家的排放标准。
科学性、先进性及独特之处
- 微电解处理废水是利用金属腐蚀原理。填料主要是机械加工的边角铁和果核碳，形成的铁碳原电池与废水中一些有机物质发生氧化还原反应，破坏其致色基团；原电池产生的电位差使废水中的细小污染物电泳聚集在电极上，形成大颗粒沉淀；生成的二价铁进一步氧化生成的主要是有较强吸附絮凝活性氢氧化铁，除去大部分的大分子物质。达到了脱色、去毒、降低COD、提高生化性的目的。具有以废治废、协同效应强、操作简便的特点。
应用价值和现实意义
- 凯飞的制药中间体废水特点是污染物浓度较高（含有许多生物难以降解的及不可降解物质）、毒性大（含有酚、砷等），目前没有有效的处理方法。本文通过对微电解处理制药废水的条件研究，找到适合现场实际运行的最佳方案并进行现场运行，通过微电解，使废水的B/C≥0.3，达到生物降解的条件后进行进一步处理，最终可保证出水COD≤100mg/L,从而达到国家的排放标准。为以后的微电解处理技术提供必要的依据。
学术论文摘要
- 本文主要针对大连凯飞化学公司生产农药中间体时产生的废水进行铁碳微电解的预处理，以开发高效、低耗的废水处理技术为目标，对影响铁碳微电解池处理效能的因素pH值、Fe/C（体积）、反应时间进行了系统的研究，得出最佳的反应条件，最佳反应的pH=4.0，最佳反应时间为1.5h，最佳Fe/C（体积）为5:3，使B/C≥0.3，达到进行物化生化处理的条件，研究得出了关键工艺参数。经过连续进水现场运行微电解反应器，再进行物化生化处理，验证结果为COD去除率为30%，可生化性由0.29提高到0.38，达到降解COD值和增加废水可生化性的目的，最终以COD(98)≤100mg/l达标排放。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 无
同类课题研究水平概述
- 制药废水是一种较难处理的工业废水，尤其是生物制药、化学合成医药原料药生产过程排放的工业废水成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、可生化性差，普通的生物处理往往达不到预期的效果，通常应在生物处理前采取增加预处理的措施。制药废水通过预处理后可以去除部分污染物，改善废水水质，有利于进行下一步处理以及整个处理系统的稳定运行，最终实现废水达标排放；同时高效率的预处理工艺也可以降低运行成本，因此预处理工艺在难处理的制药废水治理中是必不可少的关键技术之一。 微电解法作为制药废水预处理技术，在试验研究和实践应用方面也取得了较好的成果，同时研究人员不断改进微电解法的工艺条件，开发新型微电解反应器，取得了令人瞩目的成果。 硝基苯类化合物是中国环境保护中优先控制的52 种有害物质之一，其化学性质稳定，对微生物具有毒性不能直接应用常规生化工艺进行处理。李欣等采用铁碳内电解法结合Fenton 氧化工艺，对某制药厂氯霉素车间的生产废水进行预处理， 试验结果表明，曝气和投加H2O2均能不同程度地加强废水的处理效果，在微电解过程中，可以很方便地通过调整H2O2投加量和曝气强度，有效进行水质、水量产生较大波动时的控制，确保后续生物处理工艺的进水的稳定性。 微电解法预处理制药废水的特点是作用机制多、协同效应强、适用范围广、去除效果好、投资费用低、脱色效率高，原料来自机械工业切削加工的垃圾—废铁屑，具有“以废治废”的意义，成本低廉，操作简便。由于上述特点，使微电解法处理废水自诞生以来，便引起国内外环保研究学者的关注，并进行了大量的研究，已有很多专利和实用技术成果。今后将继续探讨微电解反应时电极产物对不同污染物的作用机理，对铁屑活化、改性处理药剂选择，活化助剂的选用和配比，工艺条件的确定，滤料的再生与激活，废水在滤柱内的流动状态，铁屑过滤与絮凝法、生物法的联用等内容进行研究。在微电解法反应装置方面，在滚筒、曝气等微电解反应器的基础上，一些学者研究Fenton试剂、微波等与微电解联用，来提高微电解的处理效率，因此，微电解法与其他处理技术的联用具有广阔前景。现代研究已经表明光、声、磁对污染物去除都有一定效果，如何将微电解法与这些技术很好地藕合起来，将是一个极有前途的领域。
