隨著制藥工業(yè)的快速發(fā)展，制藥廢水的污染治理問題越來越嚴(yán)峻。制藥廢水屬于難處理的工業(yè)廢水之一，其因藥物種類不同、生產(chǎn)工藝不同，其具有成分差異大，組分復(fù)雜，污染物量多，COD 高，難降解物質(zhì)多，毒性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。而且藥廠的廢水通常為間歇排放，產(chǎn)品的種類和數(shù)量變化較大，導(dǎo)致廢水的水質(zhì)、水量及污染物的種類變化較大，給治理帶來了極大的困難。一般傳統(tǒng)的污廢水處理工藝已不能滿足當(dāng)今社會對制藥廢水的處理要求[2]。
TiO2光催化技術(shù)以其優(yōu)良的降解特性在眾多新型水處理工藝中脫穎而出，納米TiO2以其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、活性高、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)[3]，在難降解有機(jī)物與水體微污染物的礦化及重金屬離子去除等處理中具有獨(dú)特優(yōu)勢，是一種極具發(fā)展前途的水處理技術(shù)[3-4]。序批式活性污泥法（SBR）[5]工藝作為一種生物處理技術(shù)對進(jìn)水的pH、生物毒性、可生化性等水質(zhì)指標(biāo)要求較為嚴(yán)格，是國內(nèi)外研究最多和工程應(yīng)用最廣的間歇式活性污泥法[6]。將納米TiO2光催化技術(shù)與SBR 工藝組合處理制藥廢水，可通過光催化反應(yīng)調(diào)節(jié)水質(zhì)，氧化分解大量難生物降解的大分子污染物，提高廢水的可生化性，降低原廢水的毒性，為后續(xù)生物處理提供適宜的處理水質(zhì)，同時去除一定量的COD，降低原廢水的負(fù)荷，提高生物處理的抗沖擊負(fù)荷能力[7]。SBR 后續(xù)處理可以發(fā)揮傳統(tǒng)生物處理工藝對COD 去除能力強(qiáng)的優(yōu)勢，保證出水水質(zhì)。Doll 等[8-9]通過光催化預(yù)處理對四類典型醫(yī)藥廢水進(jìn)行了研究。通過系統(tǒng)分析主要中間產(chǎn)物的種類、濃度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生化毒性和反應(yīng)底物降解動力學(xué)的影響后證實(shí)，中間產(chǎn)物的生成大大改善原廢水的可生化性和生物毒理性，完全達(dá)到預(yù)處理提高可生化性的目的[9]。
本研究以“納米TiO2可見光催化-SBR”為組合主體工藝，為提高制藥廢水的處理效果，以絮凝為預(yù)處理和后續(xù)處理工藝。對采用組合工藝1（絮凝、光催化、SBR、絮凝、出水）和組合工藝2（SBR、絮凝、光催化、絮凝、出水）處理制藥廢水的效果進(jìn)行了比較分析，突出了TiO2光催化處理制藥廢水的優(yōu)勢及可行性，并對納米TiO2在懸浮型光催化- 膜分離反應(yīng)器中處理制藥廢水的動力學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了分析并建立動力學(xué)反應(yīng)模型，為光催化技術(shù)在制藥廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用和此聯(lián)合工藝的運(yùn)用提供經(jīng)驗和借鑒。 |
