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中药废水处理中陶瓷鲍尔环都有发挥了什么功用时间:2021-05-21

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陶瓷鲍尔环可用于中药废水处理,我国每年会排放大量的中药制药废水。因中药废水二次处理工艺复杂、设备陈旧等原因,某些药企存在废水处理经济成本高、效率低、达标困难等问题,易发展成为潜在水污染风险源。

研究环保高效的中药废水二次处理工艺对保护水环境安全、促进中药企业健康发展具有重要意义。本实验通过利用陶瓷鲍尔环针对中药废水的二次处理,其中生物难降解组分去除的问题,以某中药制药企业的生化处理后的制药废水为对象,利用光催化技术对其进行降解处理。相比常规的物理或化学法二次处理工艺,光催化技术具有不易发生二次污染、降解效率高、反应条件温和、设备简单等优点。

本文通过将纳米光催化剂负载于反应器内的陶瓷鲍尔环填料,再固定光催化反应器进行中药废水的高效二次处理,以解决常规二次处理工艺易造成二次污染、技术实现复杂、再生困难等问题,为中药制药废水的处理提供新的技术途径,为药企的工艺升级改造提供技术储备和指导.

1.1实验试剂与仪器

试剂:钛酸丁酯,无水乙醇,硫酸银,硫酸汞,硫酸,重铬酸钾,30%过氧化氢,25%氨水,硫酸亚铁铵,邻苯二甲酸氢钾,七水合硫酸亚铁,亚甲基蓝均为分析纯,蒸馏水。

仪器:恒温磁力搅拌器,超声波清洗器,离心机,分光光度计,电子分析天平,电热鼓风干燥箱,高温箱式电阻炉,集热式恒温磁力搅拌器。

1.2陶瓷鲍尔环的制备

依次将一定量的钛酸丁酯、无水乙醇、水和陶瓷鲍尔环加入100 mL的锥形瓶中,超声20 min后,在恒温磁力搅拌器转速为275 r/min搅拌下进行水解缩合反应。经过4 h的反应后,过滤分离出陶瓷鲍尔环,依次进行3次水洗和两次无水乙醇淋洗。再经过干燥和焙烧(600℃)制备出陶瓷鲍尔环光催化剂。

1.3中药废水光催化降解实验

取500 mL的烧杯,加入某制药厂所取的一定COD的中药废水100 mL,再加入一定质量的陶瓷鲍尔环光催化剂和磁力搅拌子,在恒温磁力搅拌器转速为100 r/min搅拌下进行光催化反应。利用波长为365 nm的紫外灯作为光源,功率为80 W。光催化结束后,取处理后的中药废水,利用国家环境保护标准《水质化学需氧量的测定—重铬酸盐法》(HJ 828—2017)中方法测量COD.

结果及讨论

2.1添加量对陶瓷鲍尔环光催化中药废水的影响

随着过氧化氢添加量的增加,中药废水中COD降解率呈现出先增大后减小的趋势,但降解率之间相差得并不是太多。在过氧化氢的添加量为1.0 mL时,COD降解率最小为67.15%。在过氧化氢添加量为1.5 mL时降解率最高,在3 h的光催化中其降解率达到了74.19%。在过氧化氢添加量超过1.5 mL时,COD降解率的变化相对平稳。所以,确定过氧化氢添加量为1.5 mL作为陶瓷鲍尔环光催化剂降解中药废水的最佳添加量。

陶瓷鲍尔环光催化剂添加量的增加,中药废水的COD降解率是先增大后减小,在光催化剂添加量为40粒时降解率最低为65.35%。在光催化剂添加量为20粒时降解率最高,在3 h的光催化中其COD降解率达到了83.26%。在光催化剂添加量超过20粒时,降解率不增反减,可能是过多的陶瓷鲍尔环光催化剂颗粒阻挡了紫外线对中药废水的有效照射,使得中药废水的COD降解率下降。通过比较在不同光催化剂添加量条件下的COD降解率,本实验最终采用光催化剂添加量为20粒作为对中药废水光催化的最佳工艺条件。

陶瓷鲍尔环作为废水处理填料,在中药废水行业起到巨大的作用。


 

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