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1、吉林师范大学环境工程学院毕业论文超声协同直流处理医药废水Xxx（吉林师范大学环境工程学院07级2班 吉林四平 136000）指导教师： 摘要：“超声协同直流处理医药废水”是研究超声和直流技术处理医药废水的方法，为了寻找一种更加实用、有效、成本较低的医药废水处理方法，本文将现有的方法做了一番讨论，并从新思想、新技术这一思路出发，采用超声协同直流的方法处理医药废水，提出医药废水的处理方法的发展方向。 直流条件分别讨论：电压、时间、极板间距、PH、双氧水条件对医药废水的处理效果。超声条件分别讨论：电压、时间、极板间距、PH、功率、频率对医药废水的处理效果。最后对比了直流最佳条件、超声最佳条件、直流最
2、佳条件加超声条件三组。最后得出结论直流最佳条件加超声是最好的处理方法。关键词：医药废水；严重威胁 ；难生化降解的物质；超声协同直流方法 Ultrasound collaborative dc treatment pharmaceutical wastewaterCaiyang（Class 2 Grade 07 in College of Environmental Engineering，Jilin Normal University，JilinSiping136000）Directive teacher: Shi Shu-yun(lecture)Abstract：Ultrasound col
3、laborative dc treatment pharmaceutical wastewater is study ultrasound and dc technology for the treatment of medical waste water method, in order to find a more practical, effective, low cost pharmaceutical wastewater treatment method, this paper will existing methods, and some discussion new ideas,
4、 new technology, based on the idea of ultrasonic collaborative dc, and puts forward ways to deal with pharmaceutical wastewater pharmaceutical wastewater treatment methods development direction. Dc conditions respectively discussing: voltage, time, plate spacing, PH, hydrogen peroxide solution condi
5、tions on the pharmaceutical wastewater treatment results. Ultrasonic conditions respectively discussing: voltage, time, plate spacing, PH, power and frequency to medicine wastewater treatment effect. Compares dc optimum condition, ultrasonic best condition, dc optimum condition ultrasonic conditions
6、 with three groups. Key words: Pharmaceutical wastewater ；Serious threat ；Difficult biochemical degradation of substance；Ultrasound collaborative dc method 目 录1引言11.1医药废水的污染源11.2难降解有机医药废水的特点11.3我国制药废水现状11.4制药废水处理关键21.5医药废水其他处理工艺31.5.1催化氧化法31.5.2内电解法31.5.3混凝沉淀法51.5.4厌氧生物处理51.5.5光化学氧化技术61.6制药废水中有用物质的回
7、收利用61.7论文研究内容及其意义72实验部分82.1实验仪器82.2实验装置82.3实验药品82.4实验原理82.5实验方法103实验结果与分析123.1直流电源对医药废水的处理123.1.1电压对医药废水的处理效果123.1.2通电时间对医药废水的处理效果123.1.3板间距对医药废水的处理效果133.1.4 PH对医药废水的处理效果133.1.5双氧水条件对医药废水的处理效果143.2超声条件对医药废水的处理143.2.1时间条件对医药废水的处理效果143.2.2电压对医药废水的处理效果1532.3极板间距对废水的处理效果153.2.4 PH对医药废水的处理163.2.5功率对医药废水的
8、处理163.2.6频率对医药废水的处理174讨论18致谢19参考文献20II1引言1.1医药废水的污染源医药废水的污染源项目包括原料药剂、制剂生产，其中为头孢菌素类药。生产工艺包括原料的合成及制剂，生产过程中将产生含有多种有机物（主要为溶剂）的生产废水1。废水来源：生产母液浓缩产生的含甲苯、甲酯、DMF、二氯乙烷、乙醇等有机物的废水；酸化滤液、过滤、甩滤废水；结晶过程中产生的废水；更换产品产生的场地设备清洗废水；职工生活污水。1.2难降解有机医药废水的特点医药废水一般包括医药中间体行业、医药原料药合成行业和医药制剂行业生产过程中排放的有机废水废水，这类废水中不仅有机物浓度高，而且含有对生物有毒
9、害作用的物质，且随着我国工业化进程的加快，这类废水的排放量越来越大，已对我们的环境造成了严重的污染，威胁到人类生命健康2。由于这类废水具有成分复杂，浓度极高，对微生物有较强的毒性且难于生物降解，常规的污水处理技术对此类废水无能为力。制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题3。1.3我国制药废水现状 据统计，我国
10、医药工业企业4700多家，其中小型企业占 80%以上，这些制药企业中，多以原料药、中间体生产企业居多，我国原料药出口的总金额与数量均居世界第一。化学原料药行业是制药产业的重要基础，但原料药生产利润较低、环保成本高，产生的废水治理难度大。美国是全球第一大制药市场，其药品销售量占全世界的45%，但美国市场的原料药均以进口为主。大量低端原料药、中间体都在发展中国家生产，随之而带来的严重的环境问题也留在了生产国4。 我国制药工业占全国工业总产值的1.7，污水排放量占2，尽管废水总量不大，但由于制药行业排放的废水浓度高，污染物难降解，因此制药工业被列为国家环保规划纲要重点治理的12个行业之一。按制药工业
11、生产工艺分类，我国一般将其分为发酵类、化学合成类、提取类、生物工程类、中药类、混装制剂类6个大类。制药工业属于精细化工，其生产特点是生产品种多，生产工序多，使用原料种类多、数量大，原材料利用率低，产生的废水成分复杂，污染危害严重。主要的常规污染物为COD、BOD、SS、pH、色度、氨氮、总磷和氰化物等，特征有机污染物种类较多，且多为毒性大、难生物降解的持久性有机污染物（POPs），对环境、人体的危害十分严重。1.4制药废水处理关键清污分流、分质分流、分类处理是废水处理的基本原则。制药废水种类多、成分复杂，排放点多，各类废水污染程度不一，处理难度、处理方法也有所不同。因此，根据不同水质特点分类收
12、集，分类处理是制药废水处理首先要解决的问题。例如发酵类废水中的废母液、废滤液，化学合成类废水中的母液、回收残液，提取类中的提取、精制废水，中成药类废水等一般排放水量不大，但COD浓度高达几万至几十万mg/L，属于高浓度难降解有机废水，必须进行预处理5。经过预处理，提高BOD后，再进行生化处理。对于毒性较小、易生化降解的废水，一般可混合后采用厌氧生化（或水解酸化）+ 好氧生化+后续深度处理的工艺处理。制药废水处理工艺中高浓度难降解有机废水预处理是关键，由于其具有生物毒性，直接进入生化处理装置会造成生物菌死亡，系统瘫痪，因此必须在生物处理之前，应进行预处理。鉴于该类废水高浓度、难降解的特点，预处理
13、一般采用高级氧化技术（AOP）。AOP技术是通过化学和物理化学（电、光、声、磁等）方法使废水中的污染物直接矿化为无机物，或将其转化为低毒、易生物降解的中间产物6。AOP技术最显著的特点是以羟基自由基(OH)为主要氧化剂与有机物发生反应， OH氧化电位高达2.8V，可以无选择地与废水中的各种有机物发生反应，将其氧化分解。反应中生成的有机自由基可以继续参加-OH的链式反应，进一步发生氧化分解反应，直至降解为最终产物CO2和H2O。制药行业的高浓度难降解有机废水通过AOP技术预处理后，一些污染物被彻底矿化，COD大大降解；环状类、大分子有机物被破环开链，转化为可生化的小分子有机物，显著提高了BOD/
14、COD比，为后续生化处理创造了条件。1.5医药废水其他处理工艺1.5.1催化氧化法 在催化剂作用下，废水中的有机物可以被强氧化剂氧化分解，有机物结构中的双键断裂，由大分子氧化成小分子，小分子进一步氧化成二氧化碳和水，使COD大幅度下降，BODCOD值提高，增加了废水的可生化性，经深度处理后可达标排放。用催化氧化法处理医药工业废水，可以克服传统生化处理医药废水效果不明显的不足，有效地破坏有机物分子的共轭体系，达到去除COD、提高可生化性的目的7。催化氧化法中，选择催化剂和氧化剂是关键。选择合适的催化剂和氧化剂，在适宜的工艺条件下处理的废水再经过二次处理后可达标排放。如在活性炭载带过渡金属氧化物催
15、化剂的催化作用下，采用ClO2作氧化剂处理医药废水，不但处理成本低，氧化性远高于次氯酸钠，而且不会生成三卤甲烷等致癌物质。15.2内电解法 内电解法的原理是利用铁屑中铁与石墨组分构成微电解的负极和正极，以充入的污水为电解质溶液，在偏酸性介质中，正极产生具有强还原性的新生态氢，能还原重金属离子和有机污染物。负极生成具有还原性的亚铁离子。生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的氢氧化物聚合体以胶体形式存在，它具有沉淀、絮凝吸附作用，能与污染物一起形成絮体、产生沉淀8。应用内电解法可去除废水中部分色度、部分有机物，并且提高废水的生化处理性能，增加生物处理对有机物的去除效果。 实验证明，在内电解后，废水的可生化性能明显提高，这主要是由于在内电解的过程中产生的新生态氢和亚铁离子具有较强的还原性，能与废水中的难降解的有机物发生氧化还原反应，破坏其化学结构，从而提高了生物降解性能。此外。在电极氧化和还原的同时，废水中某些有色物质也由于参加氧化还原反应而被降解，从而使废水的色度降低9。吸附法处理废水是通过活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质（溶质）间的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。其具有以下特点：（1）活性炭对水中有机物吸附性强；（2）活性炭对水
