一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法，属于废水处理领域。本发明专利技术的基于铁碳微电解处理制药废水的方法，电解质溶液调节成酸性有氧条件，有利于电池反应的进行，Fe表面以及反应中生成的Fe

【技术实现步骤摘要】
一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法


[0001]本专利技术属于废水处理领域，尤其是一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法。

技术介绍

[0002]制药的废水中残留有很多未反应的原料，如难以降解的有机物。当这些有机物混入到日常所用的水体中后，会在水中滞留很长的时间而难以降解，一旦被人体摄入就会对人体产生极大的损害。而当这些难降解的有机物流入到土壤或者植物之中，会导致土壤贫瘠，抑制植物的生长。
[0003]铁碳微电解工艺的电解材料常采用铸铁屑和活性炭，利用微电解进行废水处理的过程是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。电极反应生成的产物(如H
+
)具有很高的活性，能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应，许多难生物降解的物质都能被有效地降解；同时，金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应。另外，经铁碳微电解处理后的废水中含有大量的Fe
2+
，将废水调至中性经曝气之后则生成絮凝性极强的Fe(OH)3，能够有效吸附废水中的悬浮物及重金属离子如Cr
3+
，吸附性能远远高于一般的Fe(OH)3絮凝剂。铁碳微电解就是通过以上各种机理达到去除水中污染物的目的。但是存在以下不足：常规的铁碳微电解填中粉末的活性炭颗粒会沉到反应器底部，形成板结，不能与制药废水充分混合；铁碳微电解处理制药废水的影响因素很多，如铁碳投加量、铁碳比、反应pH及反应时间等，以上影响因素选取不合适，可能造成铁刨花、活性炭填料的浪费及处理效果不佳。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法，包括以下步骤：
[0007](1)将铁刨花和活性炭颗粒加入制药废水中，调节pH为2
‑
3，之后进行反应，反应的同时进行曝气，反应2
‑
3h，得到混合液；
[0008](2)将混合液的pH调节为9
‑
10，搅拌后静置沉淀。
[0009]进一步的，在步骤(1)中，每1L制药废水中，添加有200g铁刨花和300g活性炭颗粒。
[0010]进一步的，活性炭颗粒的粒径为0.5
‑
1cm。
[0011]进一步的，在步骤(1)中，曝气量为3
‑
4mg/L。
[0012]进一步的，所述制药废水含有苯、硝基苯、N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、土霉素、糖类和苷类中的一种或者多种。
[0013]进一步的，在步骤(2)中，静置沉淀时间为0.5
‑
2h。
[0014]进一步的，步骤(1)的制药废水中COD
cr
为3000
‑
60000mg/L。
[0015]进一步的，BOD为6000
‑
10000mg/L。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术的基于铁碳微电解处理制药废水的方法，在电解质溶液中，铁与活性炭同时混合存在，会形成大量的微原电池，电解质溶液调节成酸性有氧条件，有利于电池反应的进行，Fe表面以及反应中生成的Fe
2+
和[H]都有很强的还原性，能还原废水中的有机物，从而使水质得到净化，废水的可生化性得到提高；另一方面，在微电解的过程中会产生Fe
2+
和Fe
3+
，之后电解质溶液调节成碱性，在碱性条件下，Fe
2+
、Fe
3+
与OH
‑
相结合产生Fe(OH)2、Fe(OH)3胶体，这些胶体能够吸附废水中的悬浮污染物，经过沉淀或者过滤之后，使污染物质与水质分离，达到去除污染物的目的。同时，Fe
2+
、Fe
3+
还会与废水中一些无机的离子反应形成沉淀，使一些无机物也能去除，如Fe
2+
和Fe
3+
与S2‑
、CN
‑
等反应生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]2等。另外，本专利技术在铁碳微电解过程中，由于溶液中含有阴离子、阳离子，含有以碳为电极的阴极，以铁为电极的阳极，就会使溶液中产生电场作用，而且随着电解时间的越长，两级的电势差也会逐渐增大，溶液中的电场作用就会越强。溶液中一些带电的胶体粒子、甚至粒径很小的污染物都会在电场的作用下向与其电荷相反的电极上移动。随着反应时间的进行，这些胶体粒子还有粒径很小的污染物就会在其相应的电极上富集沉淀，从而使污染物与水分离，污染物得到去除，水质得到净化。本专利技术过程易于控制，操作安全简单，无二次污染，对有机污染物，特别是制药废水中难降解的有机污染物去除效果明显。
[0018]进一步的，本专利技术中调节铁碳微电解的反应条件，将铁碳投加量、铁碳比、反应pH以及反应时间限定为最佳的范围，铁碳投加总量和铁碳比的添加量，既可以达到预期的处理效果，又避免了原料的不充分利用而导致铁碳的浪费。本专利技术具有低成本、高效率的特点。
[0019]进一步的，铁碳的粒径也会影响铁碳微电解的处理效果。粒径越小，接触面积越大，对废水的处理效果就越好，但是粒径越小又会导致铁碳填料的板结硬化，增加了实际工程中的运行成本和操作难度。本专利技术以铁刨花和粒径0.5
‑
1cm的活性炭颗粒作为反应原料，很好地解决了填料板结硬化的问题。
附图说明
[0020]图1为实施例1中不同铁碳质量比下出水COD
cr
的浓度与COD
cr
的去除率的折线图；
[0021]图2为实施例1中不同铁碳质量比下出水氨氮的浓度和氨氮的去除率的折线图；
[0022]图3为实施例2中不同铁碳投加总量下出水COD
cr
的浓度和COD
cr
的去除率的折线图；
[0023]图4为实施例2中不同铁碳投加总量下出水氨氮和氨氮的去除率的折线图；
[0024]图5为实施例3中不同pH条件下出水COD
cr
的浓度和COD
cr
的去除率的折线图；
[0025]图6为实施例3中不同pH条件下出水氨氮的浓度和氨氮的去除率的折线图；
[0026]图7为实施例4中不同反应时间下出水COD
cr
的浓度和COD
cr
的去除率的折线图；
[0027]图8为实施例4中不同反应时间下出水氨氮的浓度和氨氮的去除率的折线图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本专利技术一部分的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铁碳微电解处理制药废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铁刨花和活性炭颗粒加入制药废水中，调节pH为2
‑
3，进行反应，反应的同时进行曝气，反应2
‑
3h，得到混合液；(2)将混合液的pH调节为9
‑
10，搅拌后静置沉淀。2.根据权利要求1所述的基于铁碳微电解处理制药废水的方法，其特征在于，在步骤(1)中，每1L制药废水中，添加有200g铁刨花和300g活性炭颗粒。3.根据权利要求1所述的基于铁碳微电解处理制药废水的方法，其特征在于，活性炭颗粒的粒径为0.5
‑
1cm。4.根据权利要求1所述的基于铁碳微电解处理制药废水的方法，其特征在于，在步骤(1)中，曝气量为3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小飞，郭景宁，郭昌梓，张进勇，陈雪梅，余锋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：