陶瓷鮑爾環(huán)可用于中藥廢水處理,我國(guó)每年會(huì)排放大量的中藥制藥廢水。因中藥廢水二次處理工藝復(fù)雜、設(shè)備陳舊等原因,某些藥企存在廢水處理經(jīng)濟(jì)成本高、效率低、達(dá)標(biāo)困難等問(wèn)題,易發(fā)展成為潛在水污染風(fēng)險(xiǎn)源。
研究環(huán)保高效的中藥廢水二次處理工藝對(duì)保護(hù)水環(huán)境安全、促進(jìn)中藥企業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)利用陶瓷鮑爾環(huán)針對(duì)中藥廢水的二次處理,其中生物難降解組分去除的問(wèn)題,以某中藥制藥企業(yè)的生化處理后的制藥廢水為對(duì)象,利用光催化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行降解處理。相比常規(guī)的物理或化學(xué)法二次處理工藝,光催化技術(shù)具有不易發(fā)生二次污染、降解效率高、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
本文通過(guò)將納米光催化劑負(fù)載于反應(yīng)器內(nèi)的陶瓷鮑爾環(huán)填料,再固定光催化反應(yīng)器進(jìn)行中藥廢水的高效二次處理,以解決常規(guī)二次處理工藝易造成二次污染、技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、再生困難等問(wèn)題,為中藥制藥廢水的處理提供新的技術(shù)途徑,為藥企的工藝升級(jí)改造提供技術(shù)儲(chǔ)備和指導(dǎo).
1.1實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
試劑:鈦酸丁酯,無(wú)水乙醇,硫酸銀,硫酸汞,硫酸,重鉻酸鉀,30%過(guò)氧化氫,25%氨水,硫酸亞鐵銨,鄰苯二甲酸氫鉀,七水合硫酸亞鐵,亞甲基藍(lán)均為分析純,蒸餾水。
儀器:恒溫磁力攪拌器,超聲波清洗器,離心機(jī),分光光度計(jì),電子分析天平,電熱鼓風(fēng)干燥箱,高溫箱式電阻爐,集熱式恒溫磁力攪拌器。
1.2陶瓷鮑爾環(huán)的制備
依次將一定量的鈦酸丁酯、無(wú)水乙醇、水和陶瓷鮑爾環(huán)加入100 mL的錐形瓶中,超聲20 min后,在恒溫磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為275 r/min攪拌下進(jìn)行水解縮合反應(yīng)。經(jīng)過(guò)4 h的反應(yīng)后,過(guò)濾分離出陶瓷鮑爾環(huán),依次進(jìn)行3次水洗和兩次無(wú)水乙醇淋洗。再經(jīng)過(guò)干燥和焙燒(600℃)制備出陶瓷鮑爾環(huán)光催化劑。
1.3中藥廢水光催化降解實(shí)驗(yàn)
取500 mL的燒杯,加入某制藥廠所取的一定COD的中藥廢水100 mL,再加入一定質(zhì)量的陶瓷鮑爾環(huán)光催化劑和磁力攪拌子,在恒溫磁力攪拌器轉(zhuǎn)速為100 r/min攪拌下進(jìn)行光催化反應(yīng)。利用波長(zhǎng)為365 nm的紫外燈作為光源,功率為80 W。光催化結(jié)束后,取處理后的中藥廢水,利用國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定—重鉻酸鹽法》(HJ 828—2017)中方法測(cè)量COD.
結(jié)果及討論
2.1添加量對(duì)陶瓷鮑爾環(huán)光催化中藥廢水的影響
隨著過(guò)氧化氫添加量的增加,中藥廢水中COD降解率呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),但降解率之間相差得并不是太多。在過(guò)氧化氫的添加量為1.0 mL時(shí),COD降解率最小為67.15%。在過(guò)氧化氫添加量為1.5 mL時(shí)降解率最高,在3 h的光催化中其降解率達(dá)到了74.19%。在過(guò)氧化氫添加量超過(guò)1.5 mL時(shí),COD降解率的變化相對(duì)平穩(wěn)。所以,確定過(guò)氧化氫添加量為1.5 mL作為陶瓷鮑爾環(huán)光催化劑降解中藥廢水的最佳添加量。
陶瓷鮑爾環(huán)光催化劑添加量的增加,中藥廢水的COD降解率是先增大后減小,在光催化劑添加量為40粒時(shí)降解率最低為65.35%。在光催化劑添加量為20粒時(shí)降解率最高,在3 h的光催化中其COD降解率達(dá)到了83.26%。在光催化劑添加量超過(guò)20粒時(shí),降解率不增反減,可能是過(guò)多的陶瓷鮑爾環(huán)光催化劑顆粒阻擋了紫外線對(duì)中藥廢水的有效照射,使得中藥廢水的COD降解率下降。通過(guò)比較在不同光催化劑添加量條件下的COD降解率,本實(shí)驗(yàn)最終采用光催化劑添加量為20粒作為對(duì)中藥廢水光催化的最佳工藝條件。
陶瓷鮑爾環(huán)作為廢水處理填料,在中藥廢水行業(yè)起到巨大的作用。
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