硕士开题报告
1.课题来源及研究的背景和意义
1.1.课题的来源
课题来源于国家水体污染控制与治理科技重大专项,河流水环境综合治理技术研究与综合示范主题,松花江水污染防治与水质安全保障关键技术及综合示范项目,项目编号:2013ZX07000000。
1.2.课题研究的背景和意义
我国制药业在过去几年中规模不断扩大,截止2009 年全国共有医药制造企业 6586 家,中国是仅次于美国的世界第二大原料药生产国。其原料药年产量为 80 万吨,其中青霉素 2.8 万吨,占世界总产量的 60%,维生素 C 9.8 万吨,占世界总产量的50%。随着制药行业的不断发展,其对外界环境污染问题逐渐被人们重视,据统计,制药工业占全国工业总产值的 1.7%,而污水排放量占 2%。制药工业已经成为国家环保规划要重点治理的 12 个行业之一。目前,国家已经出台《制药工业污染物排放标准》,采用强制手段进一步控制行业对环境污染程度,研究适合其污染物处理的技术工艺已经迫在眉睫。
制药废水大多数具有有机物浓度高、色度高、含难降解和对微生物有毒性的物质、水质成分复杂、可生化性差等特点。废水中的残留抗生素和高浓度有机物使传统生物处理法很难达到预期的处理效果,因残留抗生素对微生物的强烈抑制作用使好氧菌中毒,造成好氧处理困难;而厌氧处理高浓度的有机物又难以满足出水达标,还需进一步处理。制药废水的复杂性与常规生化处理工艺的高耗、低效性,是导致当前大量制药废水难以处理和不易达标排放的最直接原因。因此,在采用厌氧生化处理和厌氧、好氧生化组合的传统工艺之前,对制药废水进行有效的预处理,破坏或降解其中的残留药物分子及抗生素活性,使其中难以生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质,即消除其对微生物的抑制作用,提高废水的可生化性,可以使后续生物处理的难度大大减少。
选择不同的预处理技术处理这些高浓度的有机废水,往往会对后续的生化过程产生较大的影响。一般来说, 混凝法﹑ Fenton氧化法﹑臭氧氧化法和微电解法是废水处理中常用的物化预处理方法。混凝法主要用来去除废水中的细小悬浮物及胶体微粒, 但却不能有效去除废水中可溶性有机物,Fenton氧化法是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂,,产生氢氧自由基 (·OH ) 来氧化废水中的有机物[1];臭氧氧化法是利用了臭氧的强氧化作用来降解废水中的有机物[2];微电解法是在酸性条件下, 电解池内铁与碳之间形成无数个微电流反应池, 废水中的有机物在微电流的作用下被降解[3]。这些方法各有特点, 本研究考察了以上几种方法和水解酸化的组合工艺对某制药厂排出的制药废水的预处理效果, 为进一
步设计提供依据。
2.国内外在该方向的研究现状及分析
2.1.国内外研究现状
2.1.1 国内外制药废水处理研究现状
制药废水属于高浓度难降解有机废水之一,由于其分类复杂、生产工艺各不相同等特点,使这类废水特性差异较大,根据 《制药工业污染物排放标准》,将制药废水划分为 6 类,分为化学合成类、发酵类、提取类、中药类、混装制剂类、生物工程类。其中,当多种制药生产过程同时进行时,发酵类制药废水以及化学合成类制药废水在制药废水排放和污染程度方面占较大优势。
由于制药废水性质差别大,且普遍具有浓度高、有毒、有害、生化难降解的特点,国内外学者针对制药废水处理开展了大量的研究和应用实践工作。主要的处理方法有物化处理、化学处理和生化处理等。
(1) 物化处理
在制药废水处理中常用的物理处理方法有吸附、气浮、混凝沉淀和膜分离法
[4]等。
吸附法
制药废水处理中常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂等。刘风华等[5]以粉末活性炭为吸附剂研究了静态吸附对含铜制药废水中Cu2+的去除效果,认为当 pH=2.4,吸附剂用量为 30g/L,反应 5h 可达到吸附平衡。张鑫等[6]进行了 CaO 絮凝沉淀-树脂吸附处理磺胺间甲氧嘧啶类药物废水的研究,研究表明:树脂吸附的 COD 去除率达 81.66%,并且树脂经 5 次重复利用后,仍保持良好吸附性能。
气浮法
王凤岩等[7]采用气浮-水解酸化-UBF-SBR 组合工艺处理硫酸卷曲霉素废水,其出水 COD、BOD5、NH3-N 可分别达到 150mg/L、50mg/L、20mg/L。杨志勇等[8]采用气浮-SBR-滤池组合工艺处理制药废水,运行结果表明,出水 COD 可降至 100mg/L 以下,且工艺稳定,耐冲击负荷能力强无污泥膨胀问题。赵庆良等[9]采用“加压溶气气浮-串联 CMAS”组合工艺处理哈尔滨某药厂废水,结果表明,加大气浮药剂投加量、增大曝气量、稀释进水有利于工艺的稳定运行。
混凝沉淀法
混凝目的在于向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而相互聚合,增大至能自然沉淀的程度。通常采用混凝处理后,可以降低水的浊度和色度,去除部分可溶性有机及无机物,不仅能有效地降低污染物浓度,而且废水的生物降解性能也能得到改善。它具有工艺可靠、设备简单、基建投资少、运行稳
定和易管理等优点。混凝处理效果的好坏主要受水质、pH值、水温、水力学条件及混凝反应时间等因素的影响。目前常用的混凝剂有无机混凝剂(包括传统铁盐、铝盐混凝剂,无机高分子混凝剂)、有机絮凝剂(主要有天然和人工合成两种)、微生物絮凝剂是近年来发展起来的复合混凝剂。
杨常凤[10]开展了强化混凝法处理泰州市某制药厂废水的试验研究,结果表明,当 pH 为 5.5,PAC 投加量为 200mg/L,搅拌 20min 后,COD 去除率为 89.02%。郑怀礼等[11]开展了絮凝剂聚合氯化铝、聚合硅酸硫酸铁、聚合硫酸铁絮凝处理中药废水的试验研究,结果表明:聚合硫酸铁优于聚合氯化铝,而聚合硅酸硫酸铁更适合所研究废水的处理。有机阳离子高分子絮凝剂对聚合硫酸铁、聚合氯化铝的絮凝处理有增强絮作用,而对聚合硅酸硫酸铁则增强效果不明显;当 20℃~40℃时,水温变化对絮凝效果影响不大;碱性条件有利于混凝效果的产生。
膜分离法
常用的有纤维膜技术、纳滤膜技术和反渗透技术等。刘峰等[12]研究了混凝-超滤-反渗透膜组合工艺对某制药废水处理站出水的深度处理效果,结果表明:超滤工艺对 COD 可达 54.5%以上;反渗透脱盐率可达在 97.6%以上。顾辽萍
[13]研究了膜分离式活性污泥法对高浓度有机发酵废水的处理效果,多年的运行结果表明,该系统处理效率高,出水水质稳定达标。
(2) 化学处理
化学法包括铁炭法、Fenton 试剂法、化学氧化还原法、各种深度氧化技术等[14,15]。
铁炭法
在酸性条件下,零价铁与炭粒形成大量微小原电池,可产生活性极强的[H],该新生态的[H]能与废水中的有机物发生氧化还原反应,同时生成大量的 Fe3+,进而发生以 Fe3+为中心胶凝反应。方亚曼等[16]采用铁-炭微电解深度处理某制药企业废水处理站二级水,结果表明:铁-炭微电解可显提高废水的可生化性。周立峰等[17]采用铁碳微电解法预处理高浓度制药废水的实验结果表明,铁碳微电解法可使该废水的 B/C 从 0.1 以下提升至 0.32。
Fenton 试剂法
亚铁盐和 H2O2 的组合称为 Fenton 试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终使其氧化分解[18,19],能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。苏荣军[20]采用 Fenton 试剂法深度处理胃必治生产废水生化出水,研究表明最佳工艺条件下,深度处理的 COD 的去除率高达 89.50%,出水 COD 可降至 66mg/L 以下。
化学氧化还原法
化学氧化还原技术是一种依靠化学氧化剂的氧化能力,转化或分解废水中有机物的水处理技术。按照氧化剂的种类,化学氧化还原技术可分为臭氧氧化法、
氯氧化法、空气氧化法及光氧化法等。近年来,臭氧法、光催化氧化法、及氯氧化法等被愈来愈广泛的用于处理高浓度难降解废水。
湿式催化氧化技术
湿式催化氧化法可将有机污染物降解为无机物或各种小分子有机物。但该法的 COD 去除率一般不超过 95%,需与各种生化处理方法联合使用,以使废水达标排放。
超临界氧化技术
超临界可在相当短的时间内彻底分解有机物,反应完全、彻底。该法可将制药废水中常见的有机物如卤代脂肪族化合物、吡啶、卤代芳香族化合物等,氧化降解为 CO2、H2O 和无毒、小分子的中间产物。
(3) 生化处理
生化处理是制药废水处理中常常采用方法,主要包括好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧-好氧复合生物法等。
厌氧生物处理
由于制药废水大多是高浓度有机废水,其废水 COD浓度很高,采用厌氧生物处理可以大幅度的降低废水中的有机物含量,降低处理成本。目前应用较多的有厌氧折流板反应器法、厌氧复合床法,上流式厌氧污泥床法,水解法等。
好氧生物处理
物化、化学及厌氧处理很难将制药废水处理至达标排放,常采用好氧处理进行后续处理制药废水。常用好氧处理方法包括传统活性污泥法、接触氧化法、循环式活性污泥法、A-B 法、序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR)等。
目前,国内主要采用预处理 - 水解(或厌氧)-好氧组合工艺处理高浓度难降解制药废水,或将高浓度制药废水经预处理及厌氧生化阶段后与低浓度废水混合,共同进行好氧生化处理。生化处理装置主要采用活性污泥法、生物接触氧化法以及序批式活性污泥法等,对污染物的处理效果较好。王占良[21]等人采用兼氧 - 深曝 - 接触氧化工艺处理某制药公司生产废水,处理后 BOD5、COD、NH3-N 和 SS 的去除率分别为 99%、98.5%、85%和98%,出水各项指标符合污水综合排放标准(GB8978-1996)一级排放标准;范举红[22]等人采用活性污泥法 - 水解酸化 -MBR 组合工艺处理某制药企业高浓度难降解生产废水,试验表明在温度条件适宜情况下可以保证 COD 小于 800 mg·L-1,氨氮去除率达到 94.5%~97.6%,总氮也具有良好效果;王白杨[23]等人采用两段 ABR-A/O 组合工艺处理含高浓度硫酸盐制药废水。系统稳定运行后,进水 COD 为10 500~15 000 mg·L-1,SO42-为 000~1 500 mg·L-1时,COD、SO42-去除率分别达到 98%和 92%,出水各项指标均达到污水综合排放标准 (GB 8978-1996)二级标准;朱乐辉[24]等人采用一段式生物过滤氧化反应器(BIOFOR)处理中成药生产废水与部分生活污水的综合废水,出水达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)
一级标准。
2.1.2 制药废水预处理方法的研究进展
(1) 混凝沉淀法
孙贤风等[25]采用混凝沉淀和气浮工艺处理高浓度土霉素废水,结果表明在石灰投加量为1500mg·L-1、PAC投加量为2250mg·L-1、PAM投加量为4mg·L-1的条件下,混凝沉淀的COD去除率达到75.8%,BOD5/COD比由原来的0.15提高到0.32。Raj等[26]针对某种制药废水含有大量硫酸盐的特性,选用混凝法处理去除硫酸盐,活性污泥法作为后续处理。结果表明:在废水初始COD为11800~13200mg·L-1,pH=8,Ca(OH)2投加量为60g·L-1条件下,COD去除率约为46%,硫酸盐去除率达44-48%,为后续生物处理提供了更有利的条件。混凝剂的选择是混凝处理的关键之一。通常地,无机高分子混凝剂在混凝效果方面优于传统的无机混凝剂,但有机絮凝剂因其价格昂贵,且大多数混凝剂本身或其水解、降解产物有毒,对进一步生化处理造成困难,应用受到一定限制。因此发展新型高效的混凝剂是混凝技术的发展方向,要求其具有用量少,生成矾花快,沉降速度快,适用的pH值和温度范围均较宽,而且无毒、无害、生成的污泥量少和成本低等优点。刘家辉[27]对制药废水采用混凝强化生物处理试验研究。该法将少量的硫酸亚铁混凝剂与废水混凝后进入生物曝气池运行,混凝过程形成的沉淀颗粒既能支持生物的生长,又能在其表面形成生物活性膜,成为污泥菌类理想的载体,从而强化了生物去除的效果。该法所需混凝剂的浓度为50mg·L-1,进水COD由867mg·L-1,降为98mg·L-1,去除率可达89%。夏元东等[28]采用微生物絮凝剂和粉煤灰过滤相结合预处理制药废水。可将COD为15321.6mg·L-1的制药废水,降到2626.6mg·L-1,COD去除率超过80%。并在经济上分析采用该种方法预处理是有优势的。
(2)高级氧化法
目前国内外许多研究者开始尝试采用高级氧化技术处理高浓度难降解有机制药废水,并且部分已应用于工程实践当中,并取得良好的处理效果。与传统的生物技术相比,高级氧化技术不仅在去除废水 COD 方面取得良好效果,同时,其羟基自由基的高氧化能力以及选择性小、效率高等特点可有效的降解废水中难降解有机污染物,并且可使废水可生化性得到显著提高。
P Gharbani[29]等人对臭氧氧化作用处理制药工业废水中 4- 氯 -2- 硝基苯酚的影响因素进行了研究,研究表明,pH 是臭氧氧化 4- 氯 -2- 硝基苯酚至关重要的影响因素,当 pH 为 9 时,浓度转化率最高为99.64%;Akmehmet[30]等人通过臭氧、臭氧 / 过氧化氢、臭氧 / 紫外光 3 种方式分别处理抗生素生产废水。研究表明,臭氧 / 紫外光对芳香环去除率和可生化性增强具有很大作用,臭氧氧化和紫外臭氧氧化对于抗生素生产废水预处理是很有前途的技术;AliZ Elkarmi[31]等研究了制药废水中 2,4- 二氯苯酚的生物降解能力,经试验得出产碱假单胞菌可以生存在2,4- 二氯苯酚在紫外线照射前最大质量浓度是
220mg·L-1,照射后最大质量浓度是 380 mg·L-1的环境里。温度、pH 对污染物的降解率有影响,研究结果显示,温度为 35 ℃,pH 为 7 情况下,废水可生化性最高,紫外光照射对提高其可生化性提高有作用。
梅国平[32]等人采用 Fenton 试剂对硝苯地平医药废水进行氧化处理实验研究,研究表明在一定条件下,废水 COD 去除率可达 74.5%,BOD5/COD 从 0.10提高至 0.31,可生化性得到较大提高;沈小华[33]等人采用 Fenton 试剂处理经厌氧处理后的抗生素废水,在系统的最佳运行条件下,废水 COD 的去除率达到 72%,处理出水 BOD5/COD 为 0.45;邓潇雅[34]等人采用 Fenton 氧化技术对中药废水进行实验处理,实验结果表明,在一定条件下,废水 COD 去除率可以达到 71.40%。
(3)水解酸化技术
水解酸化生物处理技术是在厌氧处理技术的基础上发展起来的。厌氧消化能够处理高浓度有机废水,具有运行费用低,剩余污泥量少和可以回收能源等优点,但也存在产生不良气味以及对运行环境要求严格等缺点。现在,当原水浓度不是很高的情况下,将厌氧发酵控制在水解酸化阶段的方式来进行前处理。该方法摒弃了厌氧过程中对环境要求严、敏感且降解速率较慢的甲烷化阶段,使厌氧反应器容积大大减少,同时省去气体回收利用系统,基建费用大为降低。将水解酸化分离出来,作为独立的生物处理工艺,并加以强化和完善,是近年来人们研究的热点之一,作为一种有效的预处理手段,水解酸化正在发挥越来越大作用。
佘宗莲采用厌氧—好氧序批间歇式反应器对生物制药废水处理的研究表明,废水中不溶性有机物经厌氧菌吸附、水解和酸化后转化为可溶性易生物降解有机物,使B/C值由进水的0.338~0.386提高到出水的0.601~0.622,大大提高了废水的可生化性[35]。李亚静等进行了利用水解酸化工艺提高维生素B1生产废水的可生化性的试验研究,该生产废水经水解酸化处理后BOD5/CODCr由原来的0.14提高到0.43[36]。李武等对水解酸化在处理中成药废水中的研究表明,出水CODCr值并没有降低,而是PH值降低,挥发有机酸升高,BOD5/CODCr升高,由此可见水解酸化的引入,使废水中难降解的有机物变为易降解的有机物,为后续好氧生物降解提供了保证[37]。毛卫兵等将厌氧折流板反应器控制在水解酸化阶段表明:有效地提高了废水中挥发酸的浓度,缩小了PH值的变化范围,稳定了水质,改善了废水的可生化性[38]。Kupferle等人对渗滤液与城市污水的混合废水(VSH:VCH=0.5:9.5)的厌氧预处理研究亦表明,厌氧处理对不溶性CODCr的去除率较高(56%)而BOD5的去除率较低,不仅提高了出水的可生化性,而且可减少后续好氧处理系统中污泥量、需氧量,从而利于整个系统的稳定、有效和低耗运行
[39]。沈耀良对厌氧折流板反应器(ABR)处理城市污水与垃圾渗滤液混合废水过程中的水解酸化作用的研究结果表明,ABR可有效地改善混合废水的可生化性,进水BOD5/CODCr值由进水的0.2~0.3提高到出水的0.4~0.6,大大促进了废水进一步好氧处理的运行稳定性[40]。程刚研究了水解酸化在绵羊皮制革废水
中的应用,结果表明水解池代替初沉池具有明显优势,其对CODCr、SS、硫化物的去除率分别达40%、70%和70%以上[41]。杨健在对感光胶片废水采用水解酸化—活性污泥法工艺与常规活性污泥法进行平行对照试验的基础上,从生化反应动力学系数的角度研究水解酸化过程对好氧生化反应的影响。研究结果表明,经水解酸化处理后,该废水的BOD5/CODCr值在由0.46~0.48提高至0.54~0.56的同时,后续活性污泥系统的动力学半速度常数Ks从常规活性污泥法的459mg/L下降至103 mg/L,最大比降解速度K从3.0d-1上升至5.0 d-1[42]。
水解酸化对于有毒有害物质的去除也有很好的效果。王凯军对水解池去除卤代烃类化合物的研究结果表明,污水在水解池停留3h,CHCl3、C2H4Cl2和CCl4的去除率分别达75.8%、63.1%和45%,分别比初沉池高51.6%、42.9%和5%,为后续处理中微生物酶的适应性和酶对底物的利用创造了有利条件[43]。
水解酸化工艺在处理含有高分子复杂有机物的废水中对提高其可生化性作用明显,并具有一系列的优点。通过水解酸化工艺的处理,废水中的多种复杂有机物可得到有效的降解,其BOD5/CODCr值明显提高,可为废水的进一步好氧处理创造良好的条件。由此可见,该工艺有着良好的应用前景,有必要作深入的研究。
2.2.国内外文献综述的简析
基于制药废水浓度高、难以生物降解、高含盐的特点, 对于制药废水的处理无论技术上还是经济上都存在较大困难,现在对制药废水进行预处理已成为国内外各学者的研究热点。对制药废水进行前期预处理,使废水的COD值在预处理过程中降低,这样既能为后续处理减轻负荷,又可以降低成本。虽然预处理过程就去除污染物而言,可能不起关键作用,但预处理对于保证整个处理系统的正常运行则是至关重要的。
目前,高级氧化技术已成为制药废水与处理的热门技术。高级氧化技术是一种去除效率高,无二次污染、选择性小的具有广阔发展前景的处理工艺,可以针对制药废水难降解、可生化性差等特点提高其降解效率。高级氧化技术是一种既可以作为预处理工艺提高废水可生化性,又可进一步对难降解废水进行深度处理的具有广泛应用前景的工艺技术。
但是,由于高级氧化技术处理成本较高、部分工艺设备较复杂等特点,影响了其在废水处理实际工程中的应用。目前,欧美一些国家已经陆续将其应用于实际工程当中,用于处理阿特拉津、垃圾渗滤液等难降解废水,国内多数仍停留在实验室阶段,实现高级氧化技术的产业化、工业化仍有许多问题需要解决。(1)将多种高级氧化技术结合或者将单一高级氧化技术与其它技术组合共同处理难降解有机制药废水,在降低运行成本的前提下,可以达到更好的降解效果;(2)进一步研究其反应机理以及中间产物,以便更好的控制其影响因素,研究其去除效率提高的途径。(3)设计开发简易、高效、易操作的反应器,促进其更快的应
用于实际工程当中,为高效、快速处理难降解有机废水提供一个新的途径。
3.主要研究内容
本课题拟通过试验考察混凝—水解酸化组合工艺以及高级氧化—水解酸化组合工艺对发酵类制药废水的预处理效果,确定工艺最佳操作条件。并研究两种组合工艺对特征污染物的去除效果。首先通过混凝实验,筛选最佳混凝剂,通过正交实验和响应曲面实验优化混凝法预处理制药废水的实验参数。通过正交试验和响应曲面实验优化臭氧氧化法、Fe-C微电解及Fenton试剂预处理制药废水的试验参数,然后选出一种处理效果和经济性好而且可行的高级氧化技术分别进行混凝—水解酸化和高级氧化—水解酸化实验。主要研究内容包括:
(1)通过各种混凝剂对制药废水进行混凝处理的的预实验,测定其对废水COD和色度、SS的去除率,选取最佳的混凝剂。然后,对制药废水用最佳混凝剂进行混凝正交实验,通过测量上清液色度、SS以及COD值等参数来确定混凝剂的最佳实验参数,如混凝剂投入量、搅拌时间以及沉淀时间等。
(2)在混凝预处理制药废水的基础上,开展后续 CSTR 水解酸化处理工艺预处理制药废水试验研究, 研究混凝—水解酸化组合工艺预处理制药废水的效果,包括可生化性的提高效果以及特征污染物的去除情况,找出水解酸化处理制药废水的最优工艺参数。
(3)进行臭氧氧化的实验,研究单纯臭氧、以及臭氧加活性炭、臭氧加H2O2、臭氧加活性炭加H2O2这四种情况下的COD去除率情况以及对特征污染物的去除情况,对每种情况分别进行正交试验,找出最优的试验参数,如臭氧投加量;反应温度;PH;反应时间等。找出最佳的预处理制药废水的臭氧氧化方法。
(4)进行Fenton实验,研究Fenton法对制药废水的预处理效果以及对特征污染物的去除情况,找出最优的试验参数,如温度、pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、反应时间等。
(5进行Fe—C微电解实验,对制药废水的预处理效果以及对特征污染物的去除情况,找出最优的试验参数,如最佳的反应时间、铁碳比、PH、投药量以及是否曝气等。
(6)在高级氧化预处理制药废水的基础上,开展后续 CSTR 水解酸化处理工艺处理制药废水试验研究, 采用效果以及经济性最好的高级氧化技术,研究高级氧化—水解酸化组合工艺预处理制药废水的效果,包括可生化性的提高效果以及特征污染物的去除效果,找出水解酸化处理制药废水的最优工艺参数。
4.研究方案及进度安排,预期达到的目标和取得的研究成果
4.1.研究方案
1) 取样
对哈尔滨某制药厂的制药废水水处理设施的进水和出水进行取样。取样后样品于4℃冰箱中保存。
2) 样品分析
取样后一周内对样品进行分析。分析样品的常规指标以及水样中污染物的成份。并且进行水养的毒性分析。通过水样的分析,找出特征污染物。
3) 污泥的驯化
取城镇污水处理厂二沉池的污泥作为接种污泥,用糖蜜废水进行污泥的驯化。
4) 混凝实验方案
首先,进行混凝剂的选择。通过在一定条件下几种混凝剂处理制药废水效能的研究选出最佳混凝剂,然后进行最佳混凝剂的正交试验和响应面实验,优化混凝工艺参数。
5) 混凝—水解酸化实验方案
混凝后的出水经稀释后进水解酸化反应器,进行水解酸化实验。研究混凝-水解酸化工艺预处理制药废水的效能,优化工艺参数。
6) 臭氧氧化实验方案
进行臭氧氧化实验,研究臭氧;臭氧/活性炭;臭氧/H2O2;臭氧/活性炭/H2O2这四种方案对制药废水的处理效能以及对特征污染物的去除情况。对每种方案分别进行正交试验,优化试验参数。
7) Fenton实验方案
进行Fenton氧化试验,研究芬顿法对制药废水处理效果以及对特征污染物去除的影响,并通过正交试验优化试验参数。
8) Fe—C微电解实验方案
进行铁碳微电解实验,研究微电解法对制药废水的处理效果以及对特征污染物去除的影响,并通过正交试验优化试验参数。
9) 高级氧化—水解酸化实验方案
通过对三种高级氧化实验方案的比较,选出一种最优的高级氧化技术。高级氧化后的出水经稀释后进水解酸化反应器进行水解酸化实验。研究高级氧化-水解酸化工艺预处理制药废水的效能,优化工艺参数。
4.2. 预期达到的目标和取得的研究成果
1)研究出处理该种制药废水的最佳混凝剂以及最佳混凝条件
2)研究出混凝—水解酸化工艺对制药废水的处理效能,以及废水中特征污染物的去除情况。
3)研究出处理该种制药废水的最佳高级氧化方法以及该方法的最优试验参数。
4)研究出高级氧化—水解酸化工艺对制药废水的处理效能,以及废水中特征污染物的去除情况。
5)对混凝—水解酸化工艺以及高级氧化—水解酸化工艺这两种制药废水预处理工艺进行对比,研究出哪种预处理工艺处理效果更好。
4.3.进度安排
1)2013年6月30日:取样。
2)2013年7月1日至7月7日:样品分析。
3)2013年7月8日至7月15日:撰写开题报告、实验方案以及开始污泥的驯化。
4)2013年7月16日至8月31日:混凝实验。
5)2013年9月1日至10月15日:高级氧化实验。
6)2013年10月15日至1月15日:水解酸化实验。
7)2013年1月16日起:实验数据分析以及大小论文的撰写。
5.为完成课题已具备和所需的条件和经费
1)实验室已有用于污泥驯化的UASB反应器器。
2)还需要购买实验中用到的药品和小仪器等以及设计水解酸化反应器。
6.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施 研究过程中可能遇到的困难和问题主要是反应器运行的问题。解决的措施:做好充分的前期准备工作,丰富自己的理论知识,同时,在反应器运行过程中,经常进行各指标的监测和控制,防止其运行失败。
7.主要参考文献
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