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高浓度医化有机废水,特别是制药废水,具有有机污染物浓度高、成分复杂、有毒物质多,对微生物有较强的毒性且难于生物降解等特点,易造成水污染事件,威胁人们的健康与生活环境。因此,高浓度医化有机废水成了较为重要的研究对象。本文对传统铁碳填料做了一定的配比改变,通过考察不同铁碳比、膨润土含量以及催化剂配比对高浓度医化废水处理的影响来优化选定最佳配比,制备出新型铁碳填料,并通过一系列物理化学指标来分析新型铁碳填料的性能。经过新型铁碳填料的处理之后,本文又通过考察不同反应初始pH值、Fe2+投加量和双氧水投加量对Ferton氧化工艺处理高浓度医化废水降解效果的影响,确定Fenton氧化的最佳反应条件,从而进一步降解高浓度医化有机废水,通过高浓度医化废水的最终COD去除率来分析新型铁碳填料的微电解与Fenton氧化工艺联合使用对高浓度医化废水的降解效果。实验研究结果表明: (1)以还原性铁粉、活性炭粉末、膨润土、铜粉、二氧化锰和四氧化三铁作为原料,按照还原性铁粉、活性炭粉末、铜粉、二氧化锰和四氧化三铁摩尔比1∶1∶0.1∶0.1∶0.15、膨润土含量为20%,在通保护气体氮气的条件下,采用气氛炉500℃高温热固焙烧的方式制备出最优新型铁碳填料。 (2)通过原子吸收分光光度法定量测得最优铁碳填料内金属元素的量,与理论值相比后发现其组分基本不变,相较不通保护气体在相同条件下焙烧制成的铁碳填料性能较优。此外通过对两种不同焙烧方式焙烧形成的新型铁碳填料进行XRD测试,得到由马弗炉焙烧形成的新型铁碳填料其中铁、铜、二氧化锰等均被空气中的氧气氧化成较高价态的氧化物,而由气氛炉通氮气焙烧形成的新型铁碳填料组分则基本保持原状。因此在焙烧填料时持续通入保护气体至关重要,它能防止铁碳颗粒中的组分与空气中氧气发生反应,使得处理废水时体系中能有较多的原电池形成,从而加速反应进行,提高废水的降解效率。经过该种新型铁碳填料的处理后,高浓度医化废水的COD去除率达到了50.6%,优于实验中用来对比的两种传统市售铁碳填料。此外,废水经铁碳填料处理后,测定了五日生化需氧量BOD5和生物急性毒性,其B/C值从0.268上升至0.611,且生物急性毒性降低,有效地提高了废水的可生化性。 (3)结合铁碳微电解废水的特点,因其含有较高浓度的Fe2+,为了使物料再利用且从成本角度出发,文本选择Fenton氧化工艺进一步处理微电解废水,微电解废水为Fenton氧化直接提供了Fe2+试剂。使用单因素实验方法考察分析传统Fenton氧化体系下溶液初始pH值、Fe2+投加量以及双氧水投加量对高浓度医化废水COD的去除效果的影响。Fenton氧化实验表明,在体系初始pH值为3.0,Fe2+投加量为0.1469mol/L,30%双氧水投加量为30ml/L的条件下,废水的COD去除率最高达到16.0%。在最优反应条件下,Fenton氧化工艺处理微电解后的废水,COD去除率保持在15%到20%之间。 (4)通过新型铁碳填料微电解与Fenton氧化工艺的联合处理,高浓度抗生素合成废水的COD浓度从90000mg/L降至30000mg/L左右,去除效率达66.9%。并且通过铁碳微电解处理后,高浓度医化废水的可生化性能提高,生物急性毒性毒性下降。