光催化臭氧法對化工制藥廢水的解毒和降解作用分析

劉奕含沈陽科技學院

光催化臭氧法對化工制藥廢水的解毒和降解作用分析

劉奕含
沈陽科技學院

隨著現代化工制藥企業的快速發展，其帶來的廢水問題也日益凸顯出來，要求采取相應的控制策略。然而從當前大多企業污水處理系統應用現狀看，在降解、解毒等方面的作用并不明顯，導致制藥廢水所帶來的危害難以控制。通過實踐研究發現，將光催化臭氧法引入，對于解決制藥廢水問題可起到明顯效果。本文將對化工制藥廢水相關概述、光催化臭氧法降解與解毒實驗以及具體的實驗結果進行探析。

化工制藥廢水；光催化臭氧法；作用

前言

作為當前污水處理、食品保鮮、供水凈化以及空氣消毒等領域中的主要方法，光催化臭氧法在水處理優勢上極為明顯。從當前國內較多化工制藥企業對光催化臭氧法的應用便可發現，能夠實現以往污水處理系統難以達到的效果。但如何真正將光催化臭氧法優勢進一步發揮，又成為困擾大多企業的主要難題。因此，本文對化工制藥廢水處理中光催化臭氧法的應用研究，具有十分重要的意義。

一、化工制藥廢水相關概述

關于化工制藥廢水，其來源多表現在濾袋沖洗、回收蒸餾水、萃取分離、酯化廢水以及離心洗滌廢水等方面。從這些廢水特征看，首先表現為濃度較高，如從COD值上看，其在成鹽廢水中可保持為45000mg/l，或在車間環氧甩濾廢水中將保持在250000ng/l。同時，廢水中涵蓋的污染因子也較多，除殘余原料堿、酸、鹽等，也有滴漏物質存在，通常COD在這些廢水內保持在1000mg/l與5000mg/l之間。從當前廢水處理采用的方式看，主要需借助氣浮池、沉淀池、污泥床以及調節池等實現，一旦遇到殺菌類物質如甲磺酸鹽、水楊酸等，處理效果將大打折扣，廢水中的毒性物質很可能使系統處于癱瘓狀態。同時，對于可生化性不高的廢水，這種工藝處理方式也難以有效處理，要求配合預處理方式如電解或臭氧氧化。這種情況下便需在處理方式上不斷完善，保證處理中能夠滿足降解、解讀等要求[1]。

二、光催化臭氧法降解與解毒實驗分析

本文在研究化工制藥廢水處理中所采取的方法主要以光催化臭氧法為主。實驗中選取的廢水以某制藥企業高濃度廢水為主，其在BOD5與COD上分別為156mg/l、54800mg/l，且PH值為8.9。從廢水水質看，由于在BOD5/COD上為0.0028，可生化性極低，可被納入不可生化廢水范疇中。這種較低生化性產生的原因可歸結于有殺菌劑存在于廢水中，毒性較為明顯。在實驗材料選取后，要求將相關的實驗裝置引入。本文主要考慮在臭氧發生器上以KX-S1類型為主，該設備保持220±10%的額定電壓、500W額定功率，且可保持50-100g/h的臭氧發生量。同時配合紫外燈照射設備的應用，其可達到30W/m2的紫外光強度。另外，也需將10L容積的玻璃反應槽引入，保證臭氧流入其中后，可在循環射流泵作用下生成較多氣泡，加上紫外光作用，有機物將與臭氧發生反應。

具體實驗過程中，考慮將密閉催化消解法引入實現COD測定，并引入接種與稀釋方法對BOD5測定。此時對實驗情況進行分析，首先從BOD5受臭氧氣體影響看，當紫外光強度為30W/m2，分別選取100g/h、80g/h、50g/h臭氧氣體流量，對10kg廢水量進行測試。能夠發現在氣體流量上升的情況下，BOD5也逐漸增大。然而以80g/h為分界點，繼續增大臭氧氣體流量，數值變化并不明顯。其次，從反應時間、PH與COD受光催化臭氧法影響情況分析。在紫外光照射條件、廢水量不變的情況下，選取80g/h臭氧氣體流量，在此基礎上對廢水內PH、COD進行檢測。能夠發現，COD在光催化臭氧法應用下，前期的降解效果并不明顯，直至200min后，降解率呈現逐漸上升趨勢。該過程中廢水值BOD5將會提高許多，其意味該實驗過程的開展能夠提高廢水可生化性。最后，從BOD5/COD比值受光催化臭氧法應用下的變化情況看，在臭氧氣體流量與紫外光照射條件不變的情況下，該比值會呈現明顯增大趨勢，能夠說明光催化臭氧法可起到一定的預處理效果，在廢水可生化性提升的同時，使毒性物質得以降解[2]。

三、實驗結果分析與相關建議

通過實驗研究，對于化工制藥廢水，將光催化臭氧法引入對廢水可生化性的提升可起到明顯作用。其中的臭氧與廢水有機物作用下，很可能生成較多有機小分子如醛酸、一元醛等，能夠滿足生化處理要求。而且在廢水處理過程中，可使其中的毒性物質結構被破壞，有效避免微生物被毒性物質侵害。需注意的是，盡管該方法應用中在降解、解毒方面效果較為明顯，但也需制藥企業在污水處理系統上進行完善，如廢水采取清污分流措施，并對廢水按照濃度進行分類，其中濃度較高的廢水應通過排污系統向單獨的調節池中傳送，以此達到預處理目標。同時，在廢水分類后，利用光催化臭氧法對毒性較強的廢水采取預處理措施，保證廢水在可生化性上得以增強，可考慮將光催化臭氧法環節設置于氣浮設備方面，有利于預處理效果的增強。另外，在生化系統處理廢水后，很可能殘留部分未充分降解的物質，要求做好深度處理工作，使最終處理的廢水能夠與排放標準相吻合[3]。

結論

光催化臭氧法的應用是提高化工制藥廢水處理水平的重要途徑。本文在研究中通過對化工制藥廢水特征的分析，并利用實驗方式對廢水降解、解毒中光催化臭氧法的應用效果進行測定，發現其所取得的效果極為明顯，可在現代制藥廢水處理中進一步推廣應用。

[1]孫卓新.光催化臭氧法對化工制藥廢水的解毒和降解研究[J].化工管理,2014,06:165.

[2]楊娜娜,杜敏娟,舒文勃,李琛.高級氧化工藝預處理制藥廢水的研究進展[J].安徽化工,2010,04:13-16.

[3]葉文榮.光催化協同臭氧深度處理高濃度制藥廢水[J].廣州化工,2011,16:108-110.