管式微孔电极运行参数对其氧化性能影响的研究(2)
2.5.2 电极表征结果 11
2.5.3 模拟废水电解样品检测结果 11
2.5.4 实际废水电解样品检测结果 11
结论 12
致谢 13
参考文献14
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 我国医药工业废水污染及处理方法概况
近年来，我国制药业迅猛发展，中国已成为世界上最大的原料药生产国之一。目前，我国有医药生产企业6500多家，年产原料药80万吨。其中，青霉素年超量2.8万吨，占全球总产量60%；文生素年产量9.8万吨，占全球总产量50%。在制药业如此快速的发展和产量如此巨大的同时，制药废水对环境的污染问题也日渐严重。据统计，目前我国制药业占工业总产值的1.7%，制药废水占污水排放量的2%。制药工业己经被列为国家环境保护重点治理行业之一[1]。根据国家最新出台的《制药工业污染物排放标准》，为进一步降低制药废水对环境污染的程度，研究开发能够高效处理医药废水的技术和工艺已成为环保工作者的重要工作。
医药废水的特点是毒性大、成分复杂不清、可降解性差等，因此很难被处理[2]。由于缺乏管理和环保意识淡薄，一些制药企业将处理不彻底甚至未经处理的医药废水直接排入环境。自然水体被污染后，总氮和总磷的含量升高，从而导致水体富营养化，水中藻类大量繁殖，破坏生态平衡。此外，一些毒性很高的医药废水的随意排放会严重污染地表水和地下水，不仅破坏自然环境，而且危害人类身体健康。
目前处理有机废水的方法主要有生物法、物理法、化学法和高级氧化法等。生物法是废水深度处理的传统方法，它的运行成本低、投资少、效率高，但因其占地面积大，对废水可生化性要求高，并且无法有效去除有毒有害物质，所以具有一定的局限性[3]。物理法处理污水最常用的方法是活性炭吸附法和膜分离技术。由于活性炭吸附能力会逐渐降低而且再生的成本大，所以无法大规模投入应用。膜分离技术的应用瓶颈在于膜污染问题，高运行成本也是限制膜技术推广应用的重要原因[4]。化学法处理污水主要有加药氧化[5]和臭氧法[6]，但这些方法也有不足，如运行成本高、操作复杂等。一些新兴的水处理方法如湿式氧化法、超临界氧化法和光催化氧化法虽然有其优点，但碍于工艺和技术不成熟，目前还无法大规模投入工业应用[7]。
近年来，由于在高浓度难降解且可生化性差的制药废水的处理方面表现出很好的优越性，高级氧化技术越来越受到研究者的关注。目前，高级氧化法已被应用于染料废水[8-10]、垃圾渗滤液[11]和表面活性剂[12]等废水的处理。高级氧化法处理如水的基本机理是通过氧化反应产生的强活性的羟基自由基将废水中的大分子有机物氧化分解为小分子，或者直接转化为CO2和H2O[13]。高级氧化法的特点是氧化能力强、选择性小、反应快、效率高，可提高废水可生化性，还可以有效降低废水毒性[14-15]。目前常用的高级氧化技术主要包括Fenton氧化技术、电凝聚法、光催化氧化法和超声波氧化法等。Fenton氧化技术主要是以铁盐作催化剂与H2O2反应生成羟基自由基，它可以与全部有机污染物反应使其降解。电凝聚系统的工作原理是在电流作用下将町溶性电极溶解，该过程产生阳离子并释放电子。阳离子与水电离产生的OH结合后使废水中的污染物絮凝，同时释放电子将带正电的污染物质还原，从而达到去除废水中有机污染物的目的。光催化氧化技术的基本原理是用紫外光照射半导体使其产生氧化能力很强的电子-空穴对，再以此氧化废水生成活性极强且选择性极小的•OH自由基，在•OH自由基的作用下，废水中的有机污染物被降解为CO2和H2O[16]。超声波氧化技术是以空化效应为主机，械剪切和絮凝作用为辅来生成自由基，然后通过超声化学反应去除废水中有机污染物。
上一篇：高浓度含酚废水的生物强化降解