催化氧化法处理医药工业废水-

1、催化氧化法处理医药工业废水严文瑶,周希圣,李尔炀(江苏石油化工学院,江苏常州213016摘要采用催化氧化工艺处理医药中间体丙硫氧嘧啶、强的松、咳必清和氰乙酸乙酯等产品生产过程中产生的混合废水,考察了pH值、反应时间和氧化剂投加量对催化氧化C OD、色度去除率的影响。废水经催化氧化处理后接生化处理,出水C OD<200mg/L,达到行业排放标准。关键词医药废水;催化氧化;生物氧化中图分类号X787文献标识码B文章编号1005-829X(200110-0019-03Treatment of wa stewater from pharmaceutical industry by catalyt

2、ic oxidationY AN Wen2yao,ZH OU X i2sheng,LI Er2yang(Jiangsu Institute o f Petrochemical Technology,Changzhou213016,ChinaAbstract:The mixed wastewater from the production of Propylthiouracil,Prednis one,T oclase and Ethyl-cyanoacetate has been treated by catalytic oxidation and biochemistry.The in fl

3、uence of pH,reaction time,the dosage of oxidant on the re2 m oval rates of C OD and chromaticity was investigated.The experiment results show that the effluent C OD is less than200 mg/L,which can meet the discharge limit specified for the industrial sector.K ey words:wastewater from pharmaceutical i

4、ndustry;catalytic oxidation;biochemistry医药工业的迅速发展,给人类的文明带来了新的光彩,但与此平行的是生产过程中所排放出来的废水对环境污染也日益加剧,对人类的健康带来了严重的威胁。据文献1报道,医药废水因成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,采用传统的处理工艺很难达标排放2。本试验采用催化氧化工艺对医药中间体废水的处理进行了研究,考察了pH值、反应时间、氧化剂投加量等因素对催化氧化C OD去除率、废水脱色率的影响,结合生化法处理,出水达标排放,实现了工业化的连续生产运行,由于运行费用低,不仅给企业解决了环境问题,也为企业节省了资金。1催化氧化机理废水中的

5、有机物在催化剂(活性炭载带过渡金属氧化物作用下,被强氧化剂ClO2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C OD大幅度下降,BOD/C OD值提高,增加了可生化性,经深度处理达标排放。2试验部分211废水水质废水由江苏省太仓市茜泾化工厂提供,其水质情况见表1。表1茜泾化工厂混合废水水质COD/mgL-1pH颜色苯胺/mgL-1 30820 6.5桔红305.5212分析方法C OD:重铬酸钾法(G B11914-1989;色度:稀释倍数法。3 结果与讨论311pH值对C OD及色度去除率的影响氧化剂为质量浓度1200mg/L的ClO2水溶液(

6、以下同,用量为废水量的20%(体积分数,反应时间30min的情况下,改变废水的pH值,测定催化氧化后C OD去除率和脱色率,所得结果见图1。图1pH值对C OD及色度去除率的影响由图1可知,催化氧化中废水的pH7时,处理效果较好,且适用pH范围较广。912001年10月第21卷第10期工业水处理Industrial Water TreatmentOct.,2001Vol.21No.10312反应停留时间对C OD 及色度去除效果的影响氧化剂用量为废水的20%(体积分数,在废水pH 为6的情况下,改变反应时间,所得实验结果如图2 。图2反应时间对催化氧化C OD 及色度去除率的影响由图2可知,当

7、反应时间在30min 以上时,C OD 去除和脱色效果较好,继续延长停留时间C OD 去除和脱色效果有所提高,但不明显。313氧化剂用量对C OD 及色度去除效果的影响在废水pH 为6且停留时间为30min 的情况下,改变氧化剂用量,所得结果如图3。图3氧化剂用量对催化氧化C OD 及色度去除率的影响由图3可知,氧化剂用量越大处理效果越好,但当ClO 2用量超过20%时处理效果变化不明显,所以ClO 2用量为20%30%比较适宜。4工程实例411基本情况江苏太仓茜泾化工厂产生的丙硫氧嘧啶、强的松、咳必清和氰乙酸乙酯等混合废水,水质见表1,废水排放量为145m 3/d 。设计工程占地1200m

8、2,工程投资280万元。412工艺流程废水处理工艺流程如图4。各股废水混合,经过滤除去水中的悬浮颗粒后与ClO 2水溶液一起泵入催化氧化塔中,在催化剂表面发生催化氧化反应,降解有机物、消除色度,C OD去除率80%,提高了可生化性、废水再经生物接触氧化处理后,出水达到G B8978-1996中的二级排放标准。图4废水处理工艺流程413工程装置运行结果该工程的运行结果见表2、表3。表2催化氧化处理结果采样日期混合废水催化氧化处理结果pHCOD Cr /mg L -1苯胺/mg L -1pH COD Cr /mg L -1苯胺/mg L -11999-05-243.5848419315.227.8

9、81473399.281999-05-270.6867100361.597.88624334.42表3生化处理结果采样日期生化进口生化出口pHCOD Cr /mg L -1苯胺/mg L -1pH COD Cr /mg L -1苯胺/mg L -11999-05-247.51779 6.43 6.98142.00.0531999-05-276.559836.297.27135.00.047414处理成本实际运行结果表明,处理每吨废水耗电费用7.76元,药剂费用5.10元,人工费1.19元,合计14.05元,低于传统方法的处理费用。5结论(1医药工业废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,采用

10、传统的生化处理效果不明显,用催化氧化法处理医药工业废水,可有效破坏有机物分子的共轭体系,达到去除C OD 、提高可生化性的目的。(2用催化氧化法处理医药工业废水,适宜的工艺条件是:pH 57,氧化剂投加量为废水量的20%30%,反应停留时间为3040min ,催化氧化出水经生化处理可达标排放。(3采用ClO 2作氧化剂,处理成本低,氧化性远高于次氯酸钠,不会生成三卤甲烷等致癌物质3。(4催化氧化生化法组合工艺在常温下连续高效运行获得成功,是环保治理领域的突破,是一种行之有效的处理高浓度有机废水的方法。2试验研究工业水处理2001-10,21(10氮四取代苯二胺新型除氧剂的研究李玉磊,于萍,廖冬

11、梅,宋斌,罗运柏(武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072摘要介绍了氮四取代苯二胺类新型除氧剂的除氧性能,选取其中的N,N,N,N四甲基对苯二胺为主要研究对象,与N2H4和丙酮肟的除氧性能进行了对比,研究了其缓蚀性能。试验结果表明,氮四取代苯二胺是一种性能优良的新型除氧剂。关键词除氧剂;氮四取代苯二胺;锅炉炉水中图分类号TK22315文献标识码A文章编号1005-829X(200110-0021-04Performance of new oxygen scavengers,N,N,N,N-tetra substitutedphenylenediamine sLI Y u2lei,Y U

12、 Ping,LI AO Dong2mei,S ONG Bin,LUO Y un2bai(College o f Chemistry and Molecular Science,Wuhan Univer sity,Wuhan430072,ChinaAbstract:Performance of a new oxygen scavenger,N,N,N,N-tetra substituted phenylenediamines,is introduced. N,N,N,N-tetramethyl-1,4-phenylenediamine is researched as the main stud

13、y object.The new oxygen scav2 enger is com pared with the oxygen scavenging capability of hydrazine and that of dimethyl ketoxime.Besides,its corrosion inhibiting capability on metals is studied.It shows that N,N,N,N-tetra substituted phenylenediamines are an ex2 cellent oxygen scavengers.K ey words

14、:oxygen scavenger;N,N,N,N-tetra substituted phenylenediamines;boiler water给水中的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因之一,锅炉给水除氧一直是人们十分关注的问题。火力发电厂中采用联氨除氧在我国已有三十多年历史,但存在低温下反应速度慢、深度除氧效果欠佳的问题。更重要的是联氨易挥发、易燃、剧毒,并为可疑致癌物。N2H4在使用中存在的局限性,迫切要求人们寻找低毒高效的新型除氧剂。20世纪70年代末期,世界各国开始进行用新型除氧剂取代N2H4的开发研究工作,先后开发应用的新型除氧剂有羟胺类、碳酰肼类、肟类、氢醌类、醇胺缩合类、异抗

15、坏血酸类等。我国于80年代末先后开发丙酮肟(DMK O、乙醛肟及异抗坏血酸钠等新型除氧剂用于锅炉给水除氧。本文对氮四取代苯二胺的除氧性能进行了试验研究,得到了较为理想的除氧、缓蚀效果。1氮四取代苯二胺的性能111结构氮四取代苯二胺类物质为除氧剂是1992年美国专利公布的,这类化合物的结构通式为:NRRNRR其中,R为C1-4的烷基或羧基,四个取代基R可以相同,也可以不同。这类化合物是很好的还原剂,具有很强的除氧能力,它与O2反应的物质的量比为11或更大。在锅炉炉水中,它能增加金属表面的钝化,并且具有很好的汽液比值,一般在28,最高可达12.7。因此,更适用于蒸汽冷凝系统的除氧及钝化。这类除参考文献1乌锡康1有机化工废水治理技术M1北京:化学工业出版社,1999:33333912陆昌淼1污水综合排放标准详解M1北京:中国标准出版社,1981