铁碳微电解法在医药化工废水处理中的应用

铁碳微电解法在医药化工废水处理中的应用【内容摘要】在诸多处理医药和化工等较难降解的废水处理技术中，铁碳微电解法是较为先进的方法之一。本文就围绕铁碳微电解废水处理技术展开阐述，首先介绍铁碳微电解法处理废水的相关工作原理，然后针对其在医药化工废水中的应用，从医药化工废水的类型和特点、铁碳微电解法的工艺流程及其重要技术参数、以及铁碳微电解法处理医药化工废水的效果三方面进行具体论述，以供参考。钟翠兰【本文关键词语】铁碳微电解法；医药化工废水；应用一、引言铁碳微电解法因其具有工艺简单、处理效果良好等特点，被广泛地应用于各种废水处理中。尤其是对于难以降解的医药化工废水，铁碳微电解法具有明显的“以废治废〞的优势，这些难降解的废水经过铁碳微电解后B/C大大提升，有利于提升后续生物的处理效果，因而在医药化工废水处理中日益遭到看重。而对该技术在各种废水处理中的应用课题也日益遭到各方关注，本文将以医药化工废水为例，讨论铁碳微电解法在废水处理中的应用状态。二、铁碳微电解法处理废水的工作原理铁碳微电解法，又被称为内电解法，是利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理的良好工艺，铁碳微电解法集氧化复原、絮凝吸附、催化氧化、络合以及电沉积、共沉淀等作用于一体。作为一种生化处理前预处理技术，铁碳微电解技术不仅仅能大大的降低有机物浓度，同时能去除或降低废水毒性，提升废水的可生化性。铁碳微电解工艺中电解材料的重要成分是铁和碳，把铁屑和碳颗粒等材料浸泡在酸性废水中，由于铁和碳之间存在电极电位差，废水中会构成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应。其反应经过如下：阳极〔Fe〕：Fe-2e→Fe2+，E0〔Fe2+/Fe〕=-0.44V。阴极〔C〕：2H++2e→H2↑，E0〔H+/H2〕=0.00V。电极反应生成的产品具有很高的活性，产生的新生态氢能够跟废水中多种组分发生氧化复原反应，使有机物断链，有机官能团发生变化，很多难降解和有毒的物质都能够被有效的降解，为后续生化处理提供了有利条件；另外，在电池反应的产品中，Fe2+也能和一些无机物发生反应生成沉淀物而使之去除，铁碳微电解法以此到达去除水中污染物质的目的。三、铁碳微电解法在医药化工废水处理中的应用3.1医药化工废水的类型和特点。医药化工废水重要包含医药中间体行业、医药原料药合成行业和医药制剂行业生产经过中排放的有机废水，这类废水中不仅成分复杂，浓度极高，而且含有对生物有毒害作用的物质而且难以降解。随着我们国家工业化进程的加快，这类废水的排放量越来越大，已对我们的生存环境造成了严重的污染，严重威胁到人类身体健康。当前用来处理这类废水的技术有许多种类，比方铁碳微电解技术、光化学氧化技术、超声波技术等，其中，铁碳微电解技术因其工艺流程简单、处理效果最好等优点，在医药化工废水处理中应用最广。3.2铁碳微电解法处理医药化工废水的工艺流程及技术参数3.2.1工艺流程及其影响因素。利用铁碳微电解法处理医药化工废水，其基本工艺流程如以下图1所示：图1铁碳微电解法处理医药化工废水的工艺流程从上图能够看出，车间废水经机械格栅流入到调节池，然后经水质水量调节平衡后由耐酸泵压送入铁碳微电解设备的底部，铁碳微电解处理后的废水从设备顶部流出进入混凝中和反应沉淀池；经混凝中和反应沉淀分离后的上清液自流流入清水池，再由泵输送至氨吹脱塔进行氨吹脱处理，出水自流入中间水池。废水经臭氧反应器处理后流入水解酸化池，进行水解酸化处理后自流流入生物接触氧化池。在氧化池中设置了弹性填料，使大量微生物附着栖生在填料上，池下部设置曝气头。生物接触氧化池流出的泥水混合物流入沉淀池，进行固液分离后流至A/O池，在A池进行生物挑选和生物吸附，在O池进行完全的生物降解，废水中的有机污染物在A/O池被进一步去除。O池流出的泥水混合物流入终沉池进行固液分离，终沉池沉降的污泥用泵回流到A池，多余的污泥排至污泥浓缩池，终沉池的出水达标排放。铁碳微电解工艺在处理医药化工废水时会遭到许多因素的影响，比方pH值、停留时间、铁屑粒径和铁碳比以及活化时间等，医药化工废水的最终处理效果怎样，都将遭到这些因素的影响，会随着他们的变化而有所改变。3.2.2重要技术参数。在不同种类的废水处理中，所选取的参数是不完全一样的。在实际工艺应用中，铁碳微电解一般较为适宜的设计参数范围如下：pH值一般设置为3-6.5，当然详细数值也应根据实际废水性质而改变；停留时间一般从30min到数小时不定；碳的种类按经济因素考虑应选焦炭为最佳；碳的粒度一般设置为60-80，这样使单位时间内处理的废水水量不会太小，不至产生堵塞、结块等现象。铁碳比的详细设计参数为Fe/C〔体积比〕=1-1.5；铁碳床的活化时间以20min为最佳。另外，各种详细的技术参数见下表1所示：3.3铁碳微电解法在医药化工废水处理中的应用效果。当前，铁碳微电解法已经经常被应用于医药化工废水的处理中，由于医药化工废水的污染物种类较多，而且浓度较高、成分复杂，许多医药化工废水中还含有大量抗生素，其它废水处理方法很难对其进行处理，即便处理，其效果也达不到人们的料想期望值。铁碳微电解法作为一种新的废水处理技术已被广泛应用于医药化工废水处理中，而且经过大量的理论证明，这种处理技术在处理医药工业废水时获得了较好的效果。铁碳微电解法重要就是通过新生态的Fe2+复原有机物中的氧化性基团、吸附、絮凝以及络合、电沉积等作用，进而到达去除废水中有机物的目的。经研究表示清楚，对于含有大量硝基苯、氯硝柳胺、草甘磷以及抗生素的医药化工废水，铁碳微电解法对废水中的COD、色度都有较好的去除效果，脱色率能够高达90个百分点，COD的去除率可以以到达70个百分点左右，而且废水中的B/C比也有很大提升。另外，对医药工业废水进行处理后，预处理的原水PH值得到大幅度提升，由平均1.6提升到平均4.5，很大水平上降低了医药化工废水的酸度，大大减少了中和剂的使用量。经过铁碳微电解处理后的医药化工废水基本上能够到达二级水污染排放标准，大大减少了原医药化工废水对社会环境和人体健康的影响，对促进人类环境良性、和谐发展。四、铁碳微电解法存在的不足固然铁碳微电解法在处理医药化工废水时，收到了较好的预处理效果，但是该技术还存在一些不足之处，概括起来重要有两点：其一，长时间使用铁碳微电解工艺，会在铁电极上产生有机物而且会沉淀，构成一层钝化膜，阻碍铁电极与碳构成稳定的原电池，而且铁碳填料很容易板结，阻碍废水与填料的有效解除，构成短流，进而降低了废水的处理效果；其二，由于铁碳微电解技术需要在强酸性条件下能力进行，因而在处理之前需要将废水的PH值进行调节，这个经过将会花费较多的成本和时间，而且电解反应设备中的填料也需要随时补充反应消耗的铁，这将大大提升了废水处理的成本。五、结束语通过以上阐述，我们了解到铁碳微电解法对于处理医药化工废水具有非常好的处理效果，在实际应用经过中，已经具体表现出出比较大的优势。但是铁碳电解法处理技术并不是完美无缺的，还存在很多需要进一步改善和完善的地方。相信只要进一步的探寻求索和研究，铁碳微电解法定能得到不断完善和进步，将会愈加广泛地应用于其它行业更大规模的废水处理中，