催化臭氧氧化法处理抗生素废水生化出水

分析原因为：在碱性条件下，臭氧氧化反应主要是靠O，分解产生的-OH氧化分解有机物，而自制催化剂促使相同浓度的臭氧产生更多的-OH，它能快速而无选择地与废水中有机物进行反应，将有机物完全或部分地氧化成小分子有机酸、CO：、H：O等，故而可以大幅度提高反应活性。

由图1还可看出，催化剂催化效果优劣顺序为：钴／硅胶>锌／硅胶>铜／硅胶>镍／硅胶>铬／硅胶>铁／硅胶>锰／硅胶。从经济指标考察，硝酸铁3600元／t，硝酸钴68000元／t，硝酸镍38000元／t，硝酸铜22500元／t，硝酸锌8000元／t，硝酸铬14000元／t，故催化剂成本指标大小顺序为：钴／硅胶>镍／硅胶>铜／硅胶>铬／硅胶>锌／硅胶>铁／硅胶。从环境保护角度考察，镍、铬是第一类污染物，对后续的生化系统及自然环境易造成严重危害。从处理效果、经济效益及环境效益综合考虑，选择铁／硅胶为最佳催化剂，在此条件下，COD的去除率为58％。

2．2铁，硅胶催化剂投加量对COD去除效果的影响

在以铁／硅胶为催化剂、反应时间为1h条件下，铁／硅胶催化剂投加量对COD去除率的影响见图2。

由图2可见，随着铁／硅胶催化剂投加量的逐步增大，COD的去除率也逐渐增加，但并没有呈现线性增长趋势，分析可能是因为催化剂的作用是促使更多-OH的产生，提高反应性能，但臭氧流量固定即反应器中臭氧量固定时，产生的-OH的量也固定。

因此，从去除效果及经济性能综合考虑，铁／硅胶催化剂最佳投加量为0．33g／L，此时COD去除率为55．0％。

图2铁／硅胶催化剂投加量对COD去除率的影响

2．3反应时间对COD、氨氮去除效果的影响

在以铁／硅胶为催化剂、催化剂投加量为0．33g／L条件下，反应时间对COD、氨氮去除率的影响分别见图3、图4。

图3反应时间对cOD去除率的影响

由图3可见，反应时间越长，COD去除效果越好。这是因为，随着反应时间的延长，废水中臭氧浓度增大，分解产生的-OH增多。但超过1h后，COD去除率增加不明显。综合考虑处理效果及经济成本，选择反应1h为最佳反应时间，此时COD去除率为54．9％。

图4反应时间对氨氮去除率的影响铁

由图4可见：无催化剂时，单独臭氧氧化对于废水中的氨氮基本没有去除效果(图中的去除率负值为测定误差造成)；投加铁／硅胶催化剂后，氨氮去除率随着催化臭氧氧化反应时间的延长而明显上升。

在反应1h内，COD与氨氮同时被臭氧氧化，表现为COD、氨氮去除率均呈增长趋势。1h后，废水中的有机物几近达到氧化极限，COD去除率呈现稳定趋势，但氨氮依旧继续被氧化，去除率呈现稳步增加趋势，直至反应3h，氨氮去除率达98．0％。

但综合考虑COD、氨氮去除率以及经济、能耗，选择1h为最佳反应时间。此时COD去除率达到54．9％，氨氮去除率为44．4％，BOD；／COD由O．07提高至0．20，出水COD浓度小于300mg／L，P(氨氮)为40～50mg／L，达到GB8978--1996《污水综合排放标准》u到中医药原料药生产废水的二级标准。

2．4催化臭氧氧化稳定性试验

在最佳催化臭氧氧化条件下，分别进行了3批平行实验，考察处理效果的稳定性。COD去除率稳定在53％-56％，BOD5去除率为30％左右，氨氮去除率稳定在40％,--45％。

3结论

a)催化臭氧氧化较单独臭氧氧化处理抗生素废水生化出水有明显的去除效果，且铁／硅胶催化剂为性价比最好选择。

b)在以铁／硅胶为催化剂、催化剂投加量为0．33g／L、反应时间为1h的条件下，COD去除率达到54．9％，氨氮去除率为44．4％，出水COD浓度小于300mg／L，P(氨氮)为40-50mg／L，达到GB8978--1996《污水综合排放标准》中医药原料药生产废水的二级标准，同时BODs／COD由0．07提高至0．20，为后续生化处理效果提高创造了条件。

《化工环保》作者：李超，杨彩娟，韦惠民，吕永涛，杨永会

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