催化臭氧氧化法处理抗生素废水生化出水

北极星环保网讯:以负载不同金属的硅胶为催化剂，采用催化臭氧氧化法处理抗生素废水生化出水，并对催化剂投加量、反应时间等反应条件进行了优化。实验结果表明：铁／硅胶催化剂效果最好；在铁／硅胶催化剂投加量为0．33g／L、反应时间为1h的条件下处理COD为954．7mg／L、BOD，为66．8mg／L、P(氨氮)为98mg／L的抗生素废水生化出水，COD去除率为54．9％，氨氮去除率为44．4％，BODflCODI主t0．07提高至0．20。

关键词：催化臭氧氧化；硅胶负载金属催化荆；抗生素废水；可生化性

抗生素废水具有组成复杂、有机污染物种类多、含难降解和对生物有抑制作用的毒性物质等特点，属难处理的废水之一，尤其是经过好氧生化处理后废水可生化性极差，但常常还不能达到排放标准要求，需要进一步处理，以去除污染物后直接达标排放，或在去除部分有机物的同时提高其可生化性，以利于后续再次采用生化处理，确保达标排放。

臭氧氧化技术是近年来备受重视的水污染治理新技术f2-3]。一般来说，臭氧主要通过直接或间接方式与水中的有机物发生反应。前者指臭氧分子与有机物直接发生反应，但具有较强的选择性；后者即臭氧分子首先在水中发生分解反应，产生强氧化性的自由基(主要是-OH)，然后自由基再与有机物发生反应，该反应没有选择性，且非常迅速HJ。

因此在臭氧氧化的基础上开发了一系列的以促进臭氧分解产生-OH为目的的高级氧化技术，主要有UV一0，、UV—Ti02一O，、H202一03、UV—H202一O，、电催化一O，、超声～O，以及催化臭氧氧化b’1刨等，其中尤以催化臭氧氧化技术最为研究者所关注u1|，近二十年来得到了快速发展，并得到广泛应用口1。

本工作采用浸渍法制备了硅胶负载金属催化剂，利用该催化剂与臭氧共同处理抗生素废水生化出水，并对负载的金属及工艺条件进行了选择和优化，考察了废水的处理效果，为后续处理提供技术支持。

1实验部分

1．1材料、试剂及仪器

废水：某抗生素制药厂废水处理站生化出水，COD954．7mg／L，BOD566．8mg／L，P(氨氮)98mg／L，pH8．0，BOD5／COD0．07。

九水硝酸铬，三水硝酸铜，六水硝酸锌，高锰酸钾，九水硝酸铁，六水硝酸钴，六水硝酸镍，硝酸：分析纯。硅胶：分析纯变色硅胶。实验用水：蒸馏水。

SK—CFG型臭氧发生器：济南三康环保科技有限公司；PB一10型pH计：德国赛多利斯股份公司；BSAl24S—CW型电子天平：德国赛多利斯股份公司。

1．2实验方法

1．2．1催化剂的制备

将硅胶浸入1mol／L的硝酸中，40℃下浸泡4h，用去离子水洗至中性，80℃下烘干8h，制得活化载体。将活化后的载体分别浸入质量分数为8％的硝酸铬、硝酸铜、硝酸锌、高锰酸钾、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍溶液中，浸渍48h后取出，80℃下烘干4h。浸渍了硝酸铬、硝酸铜、硝酸锌、高锰酸钾溶液的硅胶在350oC下焙烧2h，浸渍了硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍溶液的硅胶在500℃下焙烧2h，分别制得硅胶负载不同金属的催化剂。

1．2．2抗生素废水生化出水的催化臭氧氧化

取1．5L废水注入反应柱中，加入一定量的催化剂，使催化剂在柱内呈悬浮状态。由臭氧发生器产生的臭氧经砂滤头曝气，额定曝气量为4g／h。反应一段时间后取样测定。

1．3分析方法

采用pH计测定废水pH；采用重铬酸钾法测定废水COD[12]211。2”；采用稀释接种法测定废水BOD；E12]227也31；采用蒸馏一中和滴定法测定废水P(氨氮)1"t21282-283。

2结果与讨论

2．1硅胶负载不同金属的催化剂对COD去除率的影响

在催化剂投加量为4．00g／L、反应时间为1h的条件下，负载不同金属催化剂对COD去除率的影响见图1。

图1负载不同金属催化剂X寸COD去除率的影响

由图l可见，单独臭氧氧化处理抗生素废水生化出水，COD去除率小于10％，而采用硅胶负载金属催化剂与臭氧共同催化氧化处理，废水COD去除率有明显的提高。

延伸阅读：

医院污废水处理工程实例

城市污水处理系统中抗生素的分布及去除研究

关于几种常用医疗废水处理方法的比较研究