毕业论文--高级氧化技术在抗生素废水中的应用报告.doc

毕业设计 题目：高级氧化技术在抗生素制药废水中的应用研究 学 生： 专 业： 2012年 12 月 日 1 绪论 4 第一章 抗生素制药废水 5 1.1抗生素及其废水产生背景 5 1.2抗生素废水的来源及其特点 6 1.2.1抗生素废水的来源 6 1.2.2抗生素废水的特点 6 第二章 高级氧化技术的机理与特性 7 2.1氧化有机物的机理 7 2.2 AOP法的特点 8 2.2.1 氧化能力 8 2.2.2选择性与反应速度 8 2.2.3 处理效率 9 2.2.4 有效减少THMs生成量 11 第三章 高级氧化技术及其在抗生素废水处理中的应用 11 3.1 化学氧化法 11 3.2 化学催化氧化法 12 3.3 湿式氧化法 13 3.4 超临界水氧化法 14 3.5 光化学氧化和光化学催化氧化法 15 3.6 电化学氧化法 17 3.7高级氧化技术联合应用 18 3.7.1 Fenton法、类Fenton法 18 3.7.2O3 /H2O2 法、UV/O3 法 19 3.8高级氧化技术与其他方法联合应用 20 结论与展望 21 摘要 抗生素制药废水是一类成分复杂、有机物含量高、色度深、含多种抑制菌物质、生物毒性大, 难以生物降解的高浓度有机废水。文中简要介绍了高级氧化技术的原理、特点, 重点阐述各种高级氧化技术作为抗生素制药废水的处理法, 尤其是预处理法的优势及其应用进展, 并在此基础上, 对高级氧化技术处理抗生素废水的研究前景进行了展望。 关键词：抗生素废水; 废水处理; 高级氧化技术 1 绪论 抗生素是由某些微生物在生长繁殖过程中所产生的, 在低浓度下具有抑制病原体或杀死其他微生物的作用。抗生素经微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学提取、精制而成, 其生产废水成分复杂。其废水中存在高浓度酸、碱、残留抗生素等, 生物毒性大;pH 波动大、温度高、色度深、气味重, 给废水处理带来极大的困难。据不完全统计, 我国医药工业废水年排放2 ×108 ～3 ×108 t, 化学需氧量约1.5 ×105 t, 平均处理率 30%, 尤其是抗生素的生产废水。依据GB8978—1996《污水综合排放标准》二级标准, 生物制药行业的废水处理后必须满足以下要求: CODCr≤150 mg/L;BOD5 ≤ 300mg/L;NH3- N≤50mg/L; SS≤200mg/L。对于高浓度抗生素生产废水处理而言, 具有一定难度。废水中的残留抗生素和高浓度有机物使传统生物处理法很难达到预期的处理效果, 因残留抗生素对微生物的强烈抑制作用使好氧菌中毒, 造成好氧处理困难; 而厌氧处理高浓度的有机物又难以满足出水达标, 还需进一步处理。 高级化学氧化技术，是对传统水处理技术中的经典化学氧化法，在改革的基础上应运而生的一种新技术方法，它由GlazeW. H.等人于1987年提出。高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes， 简称AOPs，或Advanced Oxidation Technologies，简称AOTs)，是指通过化学或物理化学的方法，使水中的污染物直接矿化为CO2和H2O及其它无机物，或将污染物转化为低毒、易生物降解的小分子物质。AOPs通常被认为是利用其过程中产生的化学活性极强的羟基自由基(·OH)将污染物氧化的，由于这一技术具有高效、彻底、适用范围广、无二次污染等优点而备受关注。 目前，高级氧化技术主要包括化学氧化、光催化氧化、湿式氧化、超临界水氧化等。随着现代工业的不断发展，含有大量有毒有害的、生物难以降解的污染物废水排入环境，造成严重的环境污染，而常规的水处理方法，如物理化学法、生物处理方法已不能满足处理要求，因此，高级氧化技术这类污染物的处理方法受到国内外环境工程界的高度重视，所以研发高效新型的处理技术已成为水处理领域的热点之一，也是难点之一。抗生素及其废水产生背景抗生素类药品是目前国内消耗较多的品种，大多数属于生物制品，即通过发酵过程提取制得，是微生物、植物、动物在其生命过程中产生的化合物，具有在低浓度下，选择性抑制或杀灭其它微生物或肿瘤细胞能力的化学物质，是人类控制感染性疾病、保健身体健康及防治动植物病害的重要化学药物。目前，我国生产抗生素的企业达300多家，生产占世界产量20%～30%的70个品种的抗生素，产量年年增加，现已成为世界上主要的抗生素制剂生产国之一。目前抗生素生产中筛选和生产、菌种选育等方面仍存在着许多技术难点，从而出现原料利用率低、提炼纯度低、废水中残留抗菌素含量高等诸多问题，造成严重的环境污染。抗生素生产包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、提炼、精制等过程。以粮食或糖蜜为主要原料生产抗生