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以Pt/Ti 為陽極電化學(xué)處理黃連素制藥廢水動(dòng)力學(xué)研究

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【中文關(guān)鍵詞】黃連素廢水  電化學(xué)  Pt/Ti陽極  活性氯  動(dòng)力學(xué)  
【摘要】采用電化學(xué)氧化法處理黃連素制藥廢水,探討了過程中黃連素的去除動(dòng)力學(xué),考察了陽極材料、偏壓、初始 pH 及Cl - 濃度等因素對(duì)廢水中黃連素去除的影響。結(jié)果表明,黃連素在PtTi 等四種陽極上的電化學(xué)降解均符合 假一級(jí)動(dòng)力學(xué); 電化學(xué)生成的活性氯對(duì)黃連素的降解起重要作用,陽極偏壓和初始Cl - 濃度是影響黃連素降解速率 的控制因素; 在以PtTi 為陽極,陽極偏壓為2. 0 ~ 2. 5 V,廢水初始pH 為5. 0 ~ 9. 0,Cl - 濃度為0. 10 molL 條件下, 電化學(xué)過程對(duì)黃連素降解動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)較高; 黃連素易降解而生成有機(jī)酸等小分子化合物,其去除率達(dá)到90% 以上。
【部分正文預(yù)覽】

制藥廢水是一種危害嚴(yán)重且難處理的污染源, 未經(jīng)處理的制藥廢水會(huì)對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重的危 害[1]。制藥廢水具有有機(jī)物濃度高、色度和懸浮物

高、間歇排放、沖擊負(fù)荷較高以及含難降解和對(duì)微生物有毒性的抗生素類物質(zhì)等特點(diǎn)[2],被公認(rèn)為廢水

處理中的一大難題。黃連素是常見的抗生素,是具 有多種藥理學(xué)和生物學(xué)作用的異喹啉天然生物 堿[3]。鹽酸黃連素是化學(xué)合成類黃連素生產(chǎn)過程 中成品沖洗廢水的主要特征污染物。近年來,針對(duì) 黃連素制藥廢水處理的研究相對(duì)較少[4-6]。含黃連 素等抗生素類制藥廢水的處理主要是將其與生活污 水等混合起來進(jìn)行生化處理,但抗生素類物質(zhì)的高 毒性會(huì)對(duì)生化工藝造成很大的沖擊,而且抗生素一 般都比較穩(wěn)定,使得其很容易穿透生化處理而被排 放進(jìn)入外部水環(huán)境[7-9]。因而必須采用有效的物化 預(yù)處理技術(shù),破壞廢水中抗生素類有機(jī)物的分子結(jié) 構(gòu),降低其廢水毒性,提高廢水可生化性,為生化處 理創(chuàng)造有利條件[10-11]。 電化學(xué)水處理技術(shù)通過直接氧化和間接氧化可 有效去除水中難降解有機(jī)污染物[12-15],具有操作簡(jiǎn) 單、高效、設(shè)備體積小、占地少、無需添加化學(xué)藥劑、 無二次污染、自動(dòng)化程度高、易與其他技術(shù)聯(lián)用等優(yōu) 點(diǎn),使得其在水處理方面已有了廣泛的應(yīng)用[16-20]。 González 等[21]采用電化學(xué)氧化法處理甲氧芐啶廢 水,在pH 為3,電流密度為207 mAcm2,支持電解 質(zhì)Na2SO4 濃度為0. 49 molL 時(shí),甲氧芐啶被完全去 除。Jara 等[22]以PtTi、石墨和DSA 為陽極,采用電 化學(xué)對(duì)氧氟沙星進(jìn)行處理獲得了較好的降解效果;陔娀瘜W(xué)氧化法的優(yōu)良特性,筆者利用該方法處 理黃連素制藥廢水。選用鈦?zhàn)鳛榛w,在其表面鍍 鉑而制成的PtTi 電極具有制作方便,鍍層厚度可 控,尺寸可變,重量輕,耐腐蝕,電化學(xué)性能優(yōu)異,放 氯電位低[23-24]等優(yōu)點(diǎn)。

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