开题报告:化学强化-生物去除耦合处理典型制药废水的技术研究
一、研究的目的与意义
抗生素作为一种非常有效的药物,自发现以来得到了广泛应用。目前,我国抗生素产量总体规模已达世界第一,年产14.7万吨,全世界75%的青霉素工业盐、80%的头孢菌素类抗生素以及90%的链霉素类抗生素产于中国[1, 2]。随着抗生素产业突飞猛进的发展, 抗生素生产过程中排放的废水和废弃物进入到水和土壤环境,并通过多种途径在环境中进行迁移转化,引起了一系列环境健康问题[3]。
Fenton氧化法利用Fe2 催化H2O2分解,生成的具有极强氧化能力的羟基自由基OH,可迅速降解多种有机物,提高废水的可生化性,由于设备简单、反应条件温和、操作方便、目标化合物广泛,在对制药废水中的抗生素处理上已取得了广泛应用[4]。然而,如果用这种方法进行大规模废水处理,H2O2消耗量大,成本很高,同时引入大量的Fe3 ,增加了出水色度,造成二次污染,间接产生了新的环境问题[5]。
生物法则是利用微生物,将各类污染物其作为代谢底物降解和转化,因为具有较强适应性、效果好、运行费用低、无二次污染等优势而被广泛地应用于制药废水的处理[6]。然而,抗生素制药废水的特殊性质给生物处理产生了不利影响。以beta;-内酰胺类抗生素为例,其生产用水量和产生制药废水量大,有机污染物种类多,来源主要为破乳剂、发酵残余物和残留抗生素及其降解物,其中,胺类、烷烃类和烯烃类等有机物的相对含量最高,这些污染物对微生物代谢产生抑制和毒害作用,难以生物降解[7]。
化学强化-生物去除耦合法是近年发展起来的一种新兴污水处理方式。这种方法先利用化学处理方式的高效和非选择性,将污水中的有机污染物做适当脱除,或使其转化为对微生物低害的中间产物。随后,利用较为低廉、简便的生物处理继续深度降解,去除其中的有害污染物,达到排放标准。既能够节约成本,又能达到较好的处理效果,因而成为近期污水处理研究的一大热点。
本研究拟以阿莫西林和头孢他啶为目标化合物,利用Fenton-活性污泥联用法对其模拟废水进行处理净化,研究去除效果及最佳反应条件。
二、国内外研究现状概述
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