芬顿氧化法对抗生素废水深度处理的实验研究*
福建省环境科学研究院 吴锡峰 杨 恺
【摘 要】[摘要] 研究了芬顿氧化法对抗生素废水SBR出水的深度处理效果，考察了pH值、H2O2投加量、FeSO4·7H2O投加量及H2O2和FeSO4·7H2O的投加比对废水中COD去除率的影响。结果表明：在pH值为3.0、0.6 g FeSO4·7H2O、1.4 mL H2O2，反应时间为3h、室温条件下，芬顿氧化法对抗生素废水SBR出水的COD去除率达77.8%，为今后难处理有机废水的深度处理提供了新思路。 【期刊名称】海峡科学 【年(卷),期】2017(000)001 【总页数】3
【关键词】[关键词] 抗生素废水 芬顿氧化法 深度处理
医药工业废水主要包括中药废水、化学制药废水、抗生素类废水制药废水[1]，其中抗生素生产废水是一种成分复杂、色度高、生物毒性大、含多种抑制物质的难降解高浓度有机废水，含有残留着不同种类和浓度的抗生素及其中间代谢产物，以及较多的悬浮物、硫酸盐等污染物。目前，抗生素制药废水的处理工艺有物理法、好氧生物处理法、厌氧生物处理法、好氧—厌氧生物组合工艺[2]。由于抗生素废水的水质复杂特性，传统处理方法特别是生物法处理后，出水水质仍然含有较高的COD和色度，无法做到达标排放的问题。因此，寻求一种经济而有效的抗生素制药废水深度处理技术变得非常必要。
近年来，高级氧化技术在处理高浓度、难降解废水应用中取得了良好效果，而芬顿氧化法是一种高级氧化技术，是在pH值为2~5的环境体系中，利用
H2O2被Fe2+催化产生了强氧化性的羟基自由基（·OH），可以氧化分解水中难降解的有机物，由此产生的Fe3+具有絮凝沉淀效果，协同去除水中有机污染物[3]。本研究以福兴抗生素制药厂SBR生化出水（SBR出水COD含量为254～298mg/L）为研究对象，考察了pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量及H2O2和FeSO4的投加比对芬顿氧化法处理生化出水的影响，为芬顿氧化法在医药废水深度处理技术的应用研究提供参考。
1 实验部分
1.1 实验药品与仪器 1.1.1实验药品
H2SO4（AR，国药集团化学试剂有限公司）；NaOH（AR，国药集团化学试剂有限公司）；FeSO4·7H2O（AR，西陇化工股份有限公司）；30% H2O2（AR，西陇科学股份有限公司）。 1.1.2实验仪器
六联电动搅拌器（HJ-6S型，金坛市友联仪器研究所）；COD快速测定仪（5B-3A(V7)型，兰州连华环保科技有限公司）；万分之一电子分析天平（BS224S型，赛多利斯）；pH测定仪（PHBI-260型，上海仪电科学仪器股份有限公司）。 1.2 实验方法 1.2.1芬顿氧化原理
芬顿氧化反应体系复杂，关键是Fe2+与H2O2之间的链反应催化生成·OH自由基，·OH自由基的氧化能力仅次于氟，氧化电势高达2.80V。另外，·OH自由基具有很高的电负性，其电子亲和能力高达569.3 kJ，具有很强的加成反应
特性，其反应机理为[4-5]： Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH- Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+ Fe2++·OH→Fe3+ +OH- Fe3++·HO2→Fe2++O2+H+ 1.2.2芬顿氧化处理废水反应
取一定体积的抗生素制药废水SBR出水，调节pH值，加入一定量的FeSO4·7H2O和H2O2，在机械搅拌器上，机械搅拌。每个一段时间取样，滤纸过滤，滤液用COD快速测定仪测定其COD值。在同一反应条件下，考察不同影响因素对芬顿氧化法处理抗生素制药废水SBR出水中COD去除效果的影响。
2 结果与讨论
2.1 初始pH值的影响
在1.0 L水样、0.5g FeSO4·7H2O、1.5 mL H2O2、反应时间3h、室温条件下，考察初始pH值对芬顿氧化法处理废水中COD的影响，如图1所示。 由图1可知，抗生素废水中COD随着初始pH值升高而去除率相应增大。初始pH值在2.5~4.0范围内，芬顿氧化法对抗生素废水中COD具有良好的去除效果，反应时间在120 min时，去除率均超过62.7%。酸性条件下，溶液中Fe2+主要以Fe(OH)2+的形态存在，Fe(OH)2+在自然光照下容易产生·OH促进Fenton主反应的进行[6]。而当初始pH值低于2.0时，去除效果明显降低，但初始pH值分别为1.4和2.0时，反应时间在120 min时，COD去除率分别仅为21.4%和36.6%。因此，初始pH值对芬顿氧化过程影响显著。由反应方
芬顿氧化法对抗生素废水深度处理的实验研究
