（分析化学专业论文）几种工业废水处理方法的研究.pdf

i 辽宁师范大学硕十学位论文 肿i iiijih i i i iiirli iirlii iii y 17 9 51i 9 i i i l i 5 l t t i l l 摘要 本文主要研究内容包括三部分：第一部分，针对大连某制药厂的医药中间体废水， 采用微电解法一f c n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法一生化法处理的组合工艺。首先采用微 电解法一f e n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法对制药废水进行化学预处理，考察各种因素对 去除c o d c r 效果的影响。然后利用一株耐盐的细菌对化学预处理后的废水进行生物处 理，将废水中有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。考察各种因素 对其降解有机物性能的影响。结果表明：经组合工艺处理后，某制药厂医药中间体废水 c o d c r 由4 3 6 3 7 m g , l 降至7 2 2 3 m g l ，去除率达8 1 4 。 第二部分，针对大庆炼化总厂聚丙烯酰胺工业废水水质情况，采用化学混凝法一 f e n t o n 试剂氧化法联合的处理工艺。首先采用化学混凝法对聚丙烯酰胺工业废水进行预 处理，实验中用f e a 3 作混凝剂并进行投加方式的效果实验，得出用化学混凝法处理废 水的最佳条件。然后再用1 h 2 0 2 与f e s 0 4 - 7 h 2 0 配比形成f e n t o n 试剂对废水进行深度 氧化处理。用上述方法处理后的出水有机物的去除率达7 4 以上，出水清澈透明，可达 到工业循环水的水质要求。研究表明该联合工艺处理大庆炼化总厂聚丙烯酰胺工业废水 是一种非常有效的技术。 第三部分，结合大连市某制药厂排出的医药中间体废水及经化学预处理后水样为实 例就挥发性有机物进行选择性检测分析。采用常规检测手段气相色谱分离、保留时间 定性、内标法定量对经溶剂萃取后的制药废水样品及经化学预处理后水样中挥发性有机 污染物进行检测分析。结果表明：采用气相色谱法共检测出制药废水样品中含9 种有机 污染物及其含量；并对经化学预处理后水样中9 种污染物的含量进行检测。制药废水经 化学预处理后，其原水中所含苯、乙苯、间二硝基苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯、苯酚 6 种有机污染物去除率均接近1 0 0 。其余甲苯、对二硝基苯、对二甲酚3 种有机污染 物的含量符合国家允许排放浓度。 关键词：工业废水；微电解；f e n t o n 试剂；化学混凝；生化处理 l 辽宁师范大学硕士学位论文 t h er e s e a r c ho ns e v e r a li n d u s t r i a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n tm e t h o d s a b s t r a c t t h i sp a p e rm a i n l yi n c l u d e st h r e ep a r t s ：t h ef i r s tp a r to fap h a r m a c e u t i c a lf a c t o r yi n d a l i a nf o rt h ep h a r m a c e u t i c a li n t e r m e d i a t ew a s t e w a t e r ，u s i n gm i c r o e l e c t r o l y s i s ，f e n t o n r e a g e n t ，f l o c c u l a t i o n a n dac o m b i n a t i o no f b i o l o g i c a l t r e a t m e n t p r o c e s s f i r s t u s e m i c r o e l e c t r o l y s i s f e n t o nr e a g e n t f l o c c u l a t i o no fp h a r m a c e u t i c a lw a s t e w a t e rp r e t r e a t m e n t ， i n v e s t i g a t eo fv a r i o u sf a c t o r so nt h ee f f e c to fr e m o v i n gc o d e r t h e nu s eas a l t t o l e r a n t b a c t e r i u mo nt h ec h e m i c a lp r e t r e a t m e n to fw a s t e w a t e ra f t e rb i o l o g i c a lt r e a t m e n to fo r g a n i c p o l l u t a n t si nw a s t e w a t e ra n di n o r g a n i cn u t r i e n t si n t om i c r o b i a ls t a b i l i t y ，h a r m l e s ss u b s t a n c e s i n v e s t i g a t eo fv a r i o u sf a c t o r so nt h ep e r f o r m a n c eo fd e g r a d a t i o no fo r g a n i cc o m p o u n d s t h e r e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：t h ec o m b i n e dp r o c e s s ，t h ew a s t e w a t e ro ft h e p h a r m a c e u t i c a l i n t e r m e d i a t ec o d ob yt h e4 3 6 3 7 m g ld o w nt o7 2 2 3 m g i r e m o v a lr a t eo f8 1 4 t h es e c o n dp a r t ，d a q i n gr e f i n i n g c h e m i c a lg e n e r a lp l a n tp o l y a c r y l a m i d ew a t e r q u a l i t yo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e rb yc h e m i c a lc o a g u l a t i o n f e n t o nr e a g e n tc o m b i n e do x i d a t i o n t r e a t m e n tp r o c e s s f i r s t ，t h ec h e m i c a lc o a g u l a t i o nm e t h o du s i n gp o l y a c r y l a m i d ei n d u s t r i a l w a s t e w a t e rp r e t r e a t m e n t ，e x p e r i m e n t sc a r r i e do u tu s i n gf e c l 3a sc o a g u l a n ta n dt h ee f f e c to f d o s i n gm e t h o de x p e r i m e n t s ，t r e a t m e n to fw a s t ew a t e rb yc h e m i c a lc o a g u l a t i o na n dt h eb e s t c o n d i t i o n s a n dt h e nu s et h e1 h 2 0 2a n df e s 0 4 7 h 2 0r a t i oo ff e n t o nr e a g e n to nt h e f o r m a t i o no fd e e po x i d a t i o no fw a s t e w a t e rt r e a t m e n t u s e o fs u c hm e t h o d sf o rw a t e r t r e a t m e n tr a t eo f7 4 r e m o v a lo fo r g a n i cm a t t e ro v e r ，t h ew a t e ri sc l e a ra n dt r a n s p a r e n t ，c a n b ea c h i e v e di ni n d u s t r i a lc i r c u l a t i n gw a t e rq u a l i t yr e q u i r e m e n t s r e s e a r c hs h o w st h a tt h e c o m b i n a t i o np r o c e s so fd a q i n gr e f i n i n g c h e m i c a lg e n e r a lp l a n tp o l y a c r y l a m i d ei n d u s t r i a l w a s t e w a t e ri sav e r ye f f e c t i v et e c h n i q u e t h et h i r dp a r t ，c o m b i n e dw i t hap h a r m a c e u t i c a lf a c t o r yi nd a l i a nw a s t e w a t e rd i s c h a r g e d p h a r m a c e u t i c a li n t e r m e d i a t e sa n dc h e m i c a lp r e t r e a t m e n to fw a t e rs a m p l e sb yt h ee x a m p l eo f t h es e l e c t i v ed e t e c t i o no fv o l a t i l e o r g a n i cc o m p o u n d s u s e c o n v e n t i o n a ld e t e c t i o n m e t h o d s - g a sc h r o m a t o g r a p h y ，r e t e n t i o nt i m eq u a l i t a t i v e i nt h eq u a n t i t a t i v ee f f e c to nt h e s o l v e n te x t r a c t i o no fp h a r m a c e u t i c a lw a s t e w a t e rb yc h e m i c a lp r e t r e a t m e n to fs a m p l e sa n d w a t e rs a m p l e st od e t e c tv o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d sa n a l y s i s t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：b y g a sc h r o m a t o g r a p h yw e r ed e t e c t e di ns a m p l e so fp h a r m a c e u t i c a lw a s t e w a t e rc o n t a i n i n g o r g a n i cp o l l u t a n t sa n dt h e i rc o n t e n t9 ：a n dw a t e rs a m p l e sb yc h e m i c a lp r e t r e a t m e n to f9 d e t e c t e dl e v e l so fc o n t a m i n a n t s p h a r m a c e u t i c a lw a s t e w a t e rb yc h e m i c a lp r e t r e a t m e n t ，t h e o r i g i n a l w a t e r ，b e n z e n e ， e t h y l b e n z e n e ， m n i t r o b e n z e n e ， n i t r o c h l o r o b e n z e n e ， 一一 辽宁师范大学硕十学位论文 m n i t r o c h l o r o b e n z e n e ，p h e n o l ，o r g a n i cp o l l u t a n tr e m o v a lr a t eo f6c l o s e t o1 0 0 t h e r e m a i n i n g ：t o l u e n e ，d i n i t r o b e n z e n e ，a n dx y l e n o lt h r e ek i n d so fo r g a n i cc o n t a m i n a n t si nl i n e w i t ht h es t a t et oa l l o we m i s s i o nl e v e l s k e y w o r d s ：i n d u s t r i a lw a s t e w a t e r ；m i c r o e l e c t r o l y s i s ；f e n t o nr e a g e n t ；c h e m i c a l c o a g u l a t i o n ；b i o c h e m i c a lt r e a t m e n t i i i 辽宁师范大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论】l 1 1 前言。1 1 2 工业废水的分类2 1 3 工业废水的处理方法2 1 3 1 物理法。3 1 3 2 化学法3 1 3 3 物理化学法3 1 4 工业废水的水质要求4 1 5 有机物污染指标一5 1 5 1 生物化学需氧量b o d 5 1 5 2 化学需氧量c o d 。5 1 6 选题依据和研究内容6 1 6 1 选题依据6 2 化学预处理一生化法处理制药废水的研究8 2 1 前言。8 2 2 实验部分8 2 2 1 实验样品8 2 3 实验方法9 2 3 1 铁炭微电解9 2 3 2f e n t o n 试剂氧化法9 2 3 3 化学絮凝沉淀法1 0 2 3 4 生化处理法1 1 2 3 5 分析方法1 1 2 4 结果及讨论1 3 2 4 1 铁炭微电解法试验结果与讨论1 3 2 4 2f e n t o n 试剂氧化法试验结果与讨论1 5 2 4 3 化学絮凝沉淀法试验结果与讨论1 7 2 4 4 耐盐菌株降解絮凝水样中有机物试验结果与讨论1 7 2 5 结论2 0 i气 辽宁师范人学硕十学位论文 3 化学混凝一f e n t o n 试剂氧化法处理有机工业废水的研究2 2 3 1 前言2 2 3 1 1 化学混凝法2 3 3 1 2f e n t o n 试剂氧化法2 5 3 1 3 本实验的研究意义2 5 3 2 实验部分2 6 3 2 1 实验样品2 6 3 2 2 仪器与试剂。2 6 3 3 实验方法2 7 3 3 1 化学混凝法2 7 3 3 2f e n t o n 试剂氧化法2 7 3 3 3 化学混凝一f e n t o n 试剂氧化法2 7 3 3 4 分析方法2 8 3 4 结果与讨论3 0 3 4 1 混凝剂f e c l 3 不同的投加方式对有机物去除效果的影响。3 0 3 4 2f e n t o n 试剂对化学混凝后滤液的处理结果及分析3 6 3 4 3f e n t o n 试剂处理不同p h 化学混凝滤液的处理结果及分析。3 9 3 5 结论4 3 4 气相色谱法检测制药废水中挥发性有机物4 4 4 1 前言4 4 4 1 1 气相色谱法基本原理4 4 4 1 2 气相色谱定性定量的方法。4 4 4 1 3 气相色谱分析水质污染的特点4 5 4 1 4 气相色谱法适用范围4 5 4 2 样品预处理4 5 4 2 1 水样品萃取4 6 4 2 2 水样品的净化4 7 4 3 气相色谱法测定处理前后废水中苯系物4 8 4 3 1 前言4 8 4 3 2 实验部分4 9 4 3 3 结果与讨论5 0 4 4 气相色谱法测定处理前后水中二硝基苯类和硝基氯苯类化合物5 4 v 旷哆 辽宁师范大学硕十学位论文 4 4 1 前言5 4 4 4 2 实验部分5 4 4 4 - 3 结果与讨论5 5 4 5 气相色谱法测定处理前后水中挥发酚类化合物5 9 4 5 1 前言5 9 4 5 2 实验部分。6 0 4 5 3 结果与讨论6 1 4 6l ! 占论6 5 1 ；l ；论6 6 参考文献。6 8 致 射7 1 ， k 辽j 。师范人学硕士学位论文 1 绪论 1 1 前言 水是人类赖以生存的基本物质，是生命的源泉，也是各种工业生产中以及农作物生 长过程中不可缺少的一种物质。人类在生产生活过程中不仅从数量上消耗水资源，而且 对水质也带来了不良影响，导致产生各种污染，影响水质安全，特别是生活污水和工业 废水中所含的杂质进入天然水体，甚至完全改变天然水体原有的物质平衡状态，破坏人 类周围的自然环境，给人类社会的生活和生产带来恶劣的影响。世界各地的地面水正在 不断地被来自人类生产生活所排放的污水和工业废水等污染，而且今天被污染的地面水 通常又是明天受污染的地下水。随经济、工业化和城市化的发展，排放到环境中的污水 量日益增多。据统计，目前全世界每年约有4 2 0 k m 3 以上的污水排入江河湖海，污染了 5 5 0 0 k m 3 的淡水，约占全球径流总量的1 4 以上。特别是在第三世界国家，污废水基本 上不经过任何处理即排入地表水体，造成全世界水质日益恶化。水源污染造成的“水质 型缺水 加剧了水资源分布不均的矛盾和人类用水的紧张与不安。 我国人均水资源量为2 4 0 0 一- - 2 5 0 0 m 3 a ，只有世界平均值的1 4 。而缺水地区，人均水 资源量只有我国平均值的几分之一。我国可取用的水资源量为8 0 0 0 亿 - - 一9 5 0 0 亿立方米， 而用水量约为5 6 0 0 亿立方米，即水资源利用率已达6 0 - - 7 0 ，用水量己逼近可取用水 资源量的极限，而我国水资源时空分布极不均匀，水污染普遍严重，浪费现象也十分严 重，这些因素的综合结果是我国可利用水资源日益短缺，已被联合国列为1 3 个水资源贫 乏的国家之一。在用水量不断增长的同时，污水的排放量也在逐年递增，造成中国水资 源污染严重，水环境日益恶化。2 0 0 2 年中国工业和城镇生活废水年排放总量为4 3 9 5 1 0 8 t ，其中工业废水排放量2 0 7 2 x 1 0 8 t ，城镇生活污水排放量2 3 2 3 x l o s t 。约8 0 未经处 理，直接排入江河或渗入地下，使水源受到污染，7 0 的纳污河流的各项污染物平均值 不同程度超标。目前，在水中已经发现了2 0 0 0 多种类别的化学污染物，在饮用水中已鉴 别出数百种污染物1 1 吲。 目前影响中国水环境质量的主要是有机物污染，尤其是工业废水，其成分复杂、水 质波动大、色度深、有机有毒物含量高、可生化性差等特点，是处理难度很大的污水。 随着中国工业的发展，化工开发区的建设和工业废水集中处理已成为一个发展方向，这 就使得混合化工废水的治理成为一个亟需解决的问题。随着工业化的发展，工业废水成 分变得日渐复杂多样化，对其的处理显得更加重要。不同的工业产生不同种类的废水， 其成分非常复杂，甚至含有对人体健康、农作物的生长或江河湖海中鱼虾贝类的生存的 咯 几种丁业废水处理方法的研究 有害物质。但有的废水，可能含有大量具有经济价值的成分，若从其中回收，可为国家 创造财富；若想除去水中有害物质或化费为宝，首先要对这些废水的水质情况进行研究， 否则无法订出合理的处理方案。 1 2 工业废水的分类 工业废水是指生产过程中排出的废水，它包括生产废水和生产污水。生产废水是指 未受污染或受轻微污染的及水温稍有升高的工业废水。生产污水是指被污染的工业废 水，还包括水温过高，排放后造成热污染的工业废水。为了区分工业废水的种类，了解 其性质，认识其危害，研究其处理措施，通常将废水分为三类。 1 按行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废 水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等。 2 按工业废水中所含主要污染物的性质分类，含有无机污染物为主的称为无机废水， 含有有机污染物为主的称为有机废水。例如，电镀和矿物加工过程的废水是无机废 水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。这种分类方法比较简单，对考虑处理 方法有利。如对易生物降解的有机废水一般采用生物处理法，对无机废水一般采用 物理、化学和物理化学处理。不过，在工业生产过程中，一种废水往往即含无机物， 也含有机物。 3 按废水中所含污染物的主要成分分类。如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含镉废 水、含铬废水、含锌废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水、含放射性废水等。 这种分类方法的优点是突出了废水主要污染成分，可有针对性地考虑处理方法或进 行回收利用。 4 根据工业废水处理的难易程度和废水的危害性，将废水中的主要污染物分类。 ( 1 ) 易处理、危害性小的废水。如生产过程中所产生的热排水或冷却水，对其稍加处理， 即可排放或回用；( 2 ) 易生物降解无明显毒性的废水。可采用生物处理法； ( 3 ) 难生物降解又有毒性的废水。如含重金属废水，含多氯联苯和有机氯农药废水等。 实际上，一种工业可能排出几种不同性质的废水，而一种废水又可能含有多种不同 的污染物。如染料工业，既排出酸性废水，又排出碱性废水；纺织印染废水由于织物和 染料的不同，其中的污染物和浓度往往有很大差别。 1 3 工业废水的处理方法 目前，在废水的处理中，物理化学法占有重要的地位。物理化学法又分为物理法、 化学法和物理化学法。 - 2 - 霉 、 ， ， k 曩 辽宁师范大学硕士学位论文 1 3 1 物理法 物理法是指凡是借助物理作用或通过物理作用使废水发生变化的处理过程。与其 他技术相比，物理法具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点。它主要用于 去除废水中的漂浮物、悬浮物、砂、盐和油类物质。物理处理技术主要包括格栅与筛网、 均质调节、沉淀过滤。 1 3 2 化学法 化学法是借助或通过化学反应完成废水处理的过程。它的处理对象主要是水和废水 中无机的或有机的( 难以生物降解的) 溶解性污染物。对于中水容易生物降解的有机溶 解物质和胶体物质，尤其当水量较大时，一般都采用生物处理的方法。化学处理技术主 要包括中和、化学沉淀、氧化还原及电解法。 1 3 3 物理化学法 物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作以去除杂质。它的处理对象主要 是废水中无机的或有机的( 难以生物降解的) 溶解性污染物或胶体物质。物理化学处理 技术主要包括混凝法、气浮法、吸附法、离子交换法、膜分离技术及消毒技术。 1 气浮法 气浮法是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中的细小悬浮离子相黏附，形 成整体密度小于水的“气泡一颗粒 复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡 沫或浮渣，从而使水中悬浮物得以分离。 在废水处理中，气浮法广泛应用于：处理含有小悬浮物、藻类及微絮体等密度接近 或低于水、很难利用沉淀法实现固液分离的各种废水；回收工业废水中的有用物质，如 造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等；代替二次沉淀，分离和浓缩剩余活性污泥，特别适 用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；分离回收含油废水中的悬浮油和乳化 油。 2 混凝法 废水中的胶体( 1 - l o o n m ) 和细微悬浮物( 1 0 0 - 一1 0 0 0 0 n m ) 能在水中长期保持稳 定的悬浮状态，静止而不沉，使废水产生混浊现象。混凝法就是向废水中投加混凝剂， 使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的矾花，进而可以通过 重力沉降或其他固液分离手段予以去除的废水处理技术。 3 吸附法 吸附法是利用多孔性固体吸附废水中一种或多种溶质，达到废水净化的目的或回收 有用溶质的过程，称为吸附。这种对溶质有吸附能力的固体称为吸附剂，而被固体吸附 一3 一 。伽 几种工业废水处理方法的研究 的物质称为吸附质。吸附剂具有的性质：吸附选择性好、吸附能力强、吸附平衡浓度低、 容易再生和再利用、机械强度好、化学性质稳定、来源广和价廉等。在实际应用前还应 该将吸附剂制成多孑l 状的细小微粒，以便使吸附剂具有更大的表面积。 在废水处理中，吸附法主要用于去除废水中的重金属离子、有毒且难生物降解的有 机物、放射性元素等，也可以作为废水深度处理的一种工艺，以保证再生水的质量。目 前在废水处理中应用的吸附剂有：活性炭、活化炭、白土、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、 树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤炭、腐殖酸等。 4 离子交换法 离子交换的实质是不溶性离子化合物( 离子交换剂) 上的可交换离子与溶液中的其 他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。离子交换法 是给水处理中软化和除盐的主要方法之一。 在废水处理中，离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、 重金属和稀有元素。主要用于处理电镀废水，如镀镉废水、镀金废水、镀铬废水、镀镍 废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等，还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废 水、放射性废水的处理。 5 膜分离技术 膜分离法师利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术。用于废水处理 的膜分离技术包括扩散渗析、电渗析、反渗析、超滤、微滤等几种。 膜分离法的特点是：在分离过程中，不发生相变化，能量的转化效率高；一般不需 要投加其他物质，这可节省原料和化学药品；分离和浓缩同时进行，这样能回收有价值 的物质；可在常温下进行分离，不会破坏对热敏感和对热不稳定的物质；操作及维护方 便，易于实现自动化控制。 1 4 工业废水的水质要求 各种工业企业在生产过程中排出的生产废水、生产污水、生产废液等，统称为工业 废水。它所含的杂质包含生产废料、残渣以及部分原料、产品、半成品、副产品等，成 分极其复杂，含量变化也很大，完全要看生产原料、药剂、工艺过程、设备构造、操作 条件等各种因素的综合结果，而且不同时间的水质也有很大的不同。 工业废水的明确分类是困难的，一种工业可以同时排出数种不同性质的污水，而一 种污水又有不同的杂质和不同的污染效应。工业废水的各种污染效应有：浑浊、颜色、 臭味、高温、含盐、酸性、碱性、油脂、耗氧、有毒、病菌、放射性等方面，而其中主 要是耗氧和有毒污染物影响最甚。因此对废水的排放实行严格控制是保护水体免受污染 一4 一 j l k 辽j 。师范人学硕士学位论文 的主要措施。在参照工业废水最高容许排放浓度时，不能单纯限定工业废水对水体的污 染，而且还必须考虑到有害物质能否在环境或动植物体内蓄积，以及对人体健康是否产 生长远影响的因素。 1 5 有机物污染指标 有机物的共同特点就是进行生物氧化分解需要消耗水中的溶解氧，而在缺氧条件下 就会发生腐败发酵、恶化水质、破坏水体；同时，水中有机物多，必使细菌繁殖，动物 性污染就包含着传播病毒的可能性，在卫生方面是十分危险的。所以有机物是水体污染 的主要内容之一，一定情况下比有毒物质更为严重。工业用水中的有机物会影响生产过 程，降低产品质量。生活饮用水中基本上是不允许存在的。 由于有机物种类繁多，组成复杂，很难一一分辨，逐项进行定量。因此只在必要时 才对某有机物进行单项定量测定。水中有机物的测定，一般是利用比较容易被氧化的共 同特性。氧化的方式可分为化学氧化、生物氧化和燃烧三类，这都是以有机物在氧化过 程中所消耗的氧或氧化剂的数量来代表有机物总量的综合指标、进行定量。高锰酸钾耗 氧量( o c ) 、化学需氧量( c o d ) 、生化需氧量( b o d ) 、总有机碳( t o c ) 等，是 最常用的有机物水质指标。 1 5 1 生物化学需氧量b o d 在水温为2 0 的条件下，由于微生物( 主要是细菌) 的生活活动，将有机物氧化成 无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量。生化需氧量是代表了可生物降解有机 物的数量。 以b o d 5 作为有机物的浓度指标，存在着某些不足： 1 测定时间需五天，时间太长，难以及时指导生产实践； 2 如果污水中难生物降解有机物浓度较高，b o d 5 测定的结果误差较大； 3 某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质，或者含有抑制微生物生长的有害 物质，影响测定结果。为了克服上述不足，可采用化学需氧量指标。 1 5 2 化学需氧量c o d c o d 的测定原理是用强氧化剂( 我国法定用重铬酸钾) ，在酸性条件下，将有机 物氧化成c 0 2 和h 2 0 所消耗的氧量，即为化学需氧量，用c o d 。，表示，一般简写为c o d 。 由于重铬酸钾的氧化能力极强，可较完全地氧化水中各种性质的有机物，如对低直链化 合物的氧化率可达8 0 - - 9 0 。 k ，y 氏 几种工业废水处理方法的研究 化学需氧量c o d 的优点是较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小 时，且不受水质的限制。缺点是不能像b o d 那样反映出微生物氧化有机物，直接从卫 生学角度阐明被污染的程度。此外，污水中存在的还原性无机物( 如硫化物) 被氧化也 需消耗氧，所以c o d 值也存在一定误差。 c o d 的数值大于b o d 5 ，两者的差值大致等于难生物降解有机物量。差值越大，难 生物降解的有机物含量越多，越不宜采用生物处理法。因此b o d 5 c o d 的比值，可作 为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准。故把b o d 5 c o d 的比值称为可生化指j 标，比值越大，越容易被生物处理，一般认为比值大于o 3 的污废水，才适于采用生物 一 处理。 1 6 选题依据和研究内容 1 6 1 选题依据 目前影响中国水环境质量的主要是有机物污染，尤其是工业废水，其成分复杂、水 质波动大、色度深、有机有毒物含量高、可生化性差等特点，是处理难度很大的污水。 随着中国工业的发展，化工开发区的建设和工业废水集中处理已成为一个发展方向，这 就使得混合化工废水的治理成为一个亟需解决的问题。随着工业化的发展，工业废水成 分变得日渐复杂多样化，对其的处理显得更加重要。不同的工业产生不同种类的废水， 其成分非常复杂，甚至含有对人体健康、农作物的生长或江河湖海中鱼虾贝类的生存的 有害物质。但有的废水，可能含有大量具有经济价值的成分，若从其中回收，可为国家 创造财富；若想除去水中有害物质或化费为宝，首先要对这些废水的水质情况进行研究， 否则无法订出合理的处理方案。 1 6 2 研究内容 ( 1 ) 化学预处理一生化法处理制药废水的研究 针对大连某制药厂的医药中间体废水难降解、有毒、有机物含量高、色度较高和可 生化性差等特点，提出了铁炭微电解法一f e n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法一生化法处理 的优化组合工艺，并对此工艺处理医药中间体废水进行了系统的试验和研究。首先采用 铁炭微电解法f e n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法对制药废水进行化学预处理，考察各种 因素对去除有机物效果的影响。其目的是为了较大幅度地削减制药废水中c o d 。，总量； 再是将制药废水中难生物降解的物质去除或转化为可生化降解的物质，同时提高废水的 可生化性。该方法能极大程度上消除废水的生物毒性，改善废水的可生物降解性能，为 后续生物处理创造了有利的条件。生物处理法是利用微生物的代谢作用，使废水中的有 j v k l i l 辽j 。师范大学硕士学位论文 机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。目前对耐盐菌株在废水处理中 的应用研究越来越来多。耐盐菌可以改善盐分对微生物活性的抑制作用，可以提高含盐 废水中有机物的利用率。因而本文利用一株耐盐的细菌对化学预处理后的废水进行生物 处理，考察各种因素对其降解有机物性能的影响。 ( 2 ) 化学混凝一f e n t o n 试剂法处理有机工业废水的研究 本文针对大庆炼化总厂聚丙烯酰胺工业废水水质情况，采用化学混凝法f e n t o n 试 剂氧化法联合的处理工艺。通过实验研究表明化学混凝和f e n t o n 试剂氧化方法处理有机 工业废水水是一种非常有效的技术。首先采用化学混凝法对有机工业废水进行预处理， 实验中用f e c l 3 作混凝剂并进行投加方式的效果实验，得出用化学混凝法处理有机工业 废水的最佳工艺条件。然后再用f e n t o n 试剂法对有机工业废水进行深度处理，用1 h 2 0 2 与f e s 0 4 7 h e o 配比形成f e n t o n 试剂对水样进行氧化处理。用上述方法处理后的出水有 机物的去除率达7 4 以上，出水清澈透明，可达到工业循环水的水质要求。 ( 3 ) 气相色谱法检测制药废水中挥发性有机物 挥发性有机物属有毒污染物是重要的化工溶剂及原料，是染料合成、油漆涂料、塑 料、农药及医药制造等的中间体，在生产过程中常常因转化不彻底而残留，随废弃物排 入水中，从而造成地表水和地下水污染因而在环境检测领域中，对有机污染物的监测 控制具有一定的现实意义。挥发性有机污染物具有共同的特点是沸点低、极易挥发，多 采用气相色谱进行测定。 结合大连市某制药厂排出的医药中间体废水及经化学预处理后水样为实例就苯系 物、二硝基苯类和硝基氯苯类化合物、挥发酚类化合物进行选择性检测分析。采用常 规检测手段一气相色谱分离、保留时间定性、内标法定量对经溶剂萃取后的制药废水 样品及经化学预处理后水样中挥发性有机污染物进行检测分析。 - 7 一 几种t 业废水处理方法的研究 2 化学预处理一生化法处理制药废水的研究 2 1 前言 废水中如含有大量难降解有机物，可称其为难降解有机废水。焦化废水、染料废水、 造纸废水、农药和制药废水等是富含难降解有机物的典型废水，这类废水的可生化性较 低( b o d 5 c o d c ，值一般均在o 3 以下甚至更低) 。在染料合成、油漆涂料、塑料、农 药及医药制造等生产过程中，产生一定量的中间体，这些中间体常常因转化不彻底而残 留，随废弃物排入水中，从而造成地表水和地下水污染。制药车间产生的废水属污染严 重且较难处理的有机废水，其废水成分复杂，含硝基苯类物质较多，有较大的毒性，目 前多采用化学预处理和生物处理相结合的处理方法。 本文针对大连某制药厂的医药中间体废水难降解、有毒、有机物含量高、色度较高 和可生化性差等特点，提出了铁炭微电解法一f e n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法一生化法 处理的优化组合工艺，并对此工艺处理医药中间体废水进行了系统的试验和研究。首先 采用铁炭微电解法n n t o n 试剂氧化法一絮凝沉淀法对制药废水进行化学预处理，考察 各种因素对去除有机物效果的影响。其目的是为了较大幅度地削减制药废水中c o d c ， 总量；再是将制药废水中难生物降解的物质去除或转化为可生化降解的物质，同时提高 废水的可生化性。该方法能极大程度上消除废水的生物毒性，改善废水的可生物降解性 能，为后续生物处理创造了有利的条件。生物处理法是利用微生物的代谢作用，使废水 中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。目前对耐盐菌株在废水 处理中的应用研究越来越来多。耐盐菌可以改善盐分对微生物活性的抑制作用，可以提 高含盐废水中有机物的利用率。因而本文利用一株耐盐的细菌对化学预处理后的废水进 行生物处理，考察各种因素对其降解有机物性能的影响。 2 2 实验部分 2 2 1 实验样品 取大连市某制药厂医药中间体生产车间排放的综合废水水样，测得其原始的水质如 表2 1 所示。 表2 1废水水质 一8 一 。 习 辽宁师范大学硕士学位论文 2 2 2 菌源c a s s 2 2 3 仪器与药品 仪器 1 c o d 消解装置：d x y 2 0 1 a 型：湖南利德投资股份有限公司； 2 p h s 3 c 型精密p h 计： 上海雷磁仪器厂； 3 h z q r 恒温振荡器：东联电子技术开发有限公司； 4 高速冷冻离心机：德国仪器专业制造公司； 5 光照培养箱：l r h 2 5 0 g 型；广东省医疗器械厂； 6 b o d 测定装置：m o d e l i i 型；广东省医疗器械厂。 药品 1 铁屑、炭粉、氢氧化钠、浓硫酸、h 2 0 2 均为分析纯试剂。 2 固体牛肉膏蛋白胨培养基( s n ) 。 3 液体牛肉膏蛋白胨培养基( l n ) 。 4 选择性培养基：n a c l5 0 9 l 、k 2 h p 0 4l g l 、k h 2 p 0 4l g l 、k n 0 3l g l 、 m g s 0 4 0 0 5 9 l ，p h 为7 5 ，絮凝水样为唯一碳源。 2 3 实验方法 2 3 1 铁炭微电解 铁炭微电解法是零价铁在酸性条件下，利用f e c 原电池反应原理对废水进行处理的 一种工艺。铁炭微电解法集原电池反应、氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合、电沉 积以及共沉淀等作用于一体。作为一种生化处理前预处理技术，铁炭微电解技术不仅仅 能大大的降低有机物浓度的同时，生成f e “，在补充氧气条件下，通过