摘 要： 依據微電解法的基本原理，采用鐵炭對制藥利福平廢水進行預處理研究。通過實驗確定了進水時的pH值、水力停留時間、鐵炭質量比以及填料粒徑大小4個影響因素。即用微電解法預處理制藥廢水的最佳工藝條件及在該條件下有機廢水的處理結果分別為：預處理利福平廢水，進水pH=2，鐵屑粒度為24目，鐵炭比為20：1。廢水在微電解柱中的停留時間為120 min；水樣COD去除率達到53．5％。色度去除率達到90．0％。
利福平廢水是制藥廠排放的一種抗生素廢水。與其他行業廢水相比，抗生素廢水具有有機物濃度高，有很高的色度和懸浮物，含有難降解物質和抑菌作用的抗生素，而且水質成分復雜．產物排放量較高等特點。因此抗生素廢水一直是廢水處理的一道難題。目前采用的兩相厭氧一好氧處理工藝中的生化處理中，由于廢水濃度、色度和懸浮物都比較高，且有抗生素抑制微生物的生長，使得處理流程變長，有效池容加大，基建投資和運行成本都比較高，且大多運行不正常。
微電解法是一種利用金屬腐蝕原理形成原電池來對廢水進行處理的良好工藝．鐵碳在廢水中形成微電池，發生電化學反應，使廢水中的膠體粒子和雜質通過氧化還原、吸附、凝聚、電泳沉淀等作用而被去除，能顯著改善廢水的可生化性。同時，以廢鐵屑為原料，不消耗電力能源，因而具有以廢治廢的功效。該方法簡便易行，且易工業化，具有推廣價值。本文通過實驗確定了用鐵碳微電解法預處理制藥廢水的最佳工藝條件及在該條件下有機廢水的處理結果。
l 實 驗
1．1 廢水水質
試驗用水取采某制藥廠103車間的利福平廢水，車間廢水中含有如下物質：N，N一二甲基甲酰胺及分解物、二羥甲基叔丁胺及分解物、少量丁酯，丁醇、利福平及降解產物、少量堿等。利福平廢水的不質參數為：COD 14944 mg／L，色度l6倍，pH值為9．6。
1．2 試驗方法
本實驗采用自制30 X 500(mm)鐵炭微電解柱。本微電解柱采用下進水方式。將鐵屑用1一2％的NaOH溶液中煮1—2 h。進行除油。根據不同的要求使用標準分樣篩，篩分鐵屑。分成8目、16目、24目的鐵屑。把整塊的焦炭用鐵錘砸碎，之后用標準分樣篩篩分焦炭顆粒，分成8目、16目、24目焦炭顆粒。
實驗采用不同的進水pH值、不同的水利停留時間、不同的鐵炭比及不同粒度的鐵屑或焦炭對COD和色度去除率的影響來確定最佳工藝條件，從而得出在此條件下的利福平廢水的處理結果。
2 結果與討論
2．1 進水pH值對COD色度去除率的影響
由圖1可知，廢水初始pH值2時，制藥廢水的COD去除率最高，但當pH等于1．5時，制藥廢水的COD去除率有所下降。隨著pH的逐漸升高，COD的去除率呈線性下降。pH值越小，調節pH值所用的酸越多。但當pH=1．5時，制藥廢水的COD去除率反而不如pH=2時，推測可能是酸度過高使得鐵屑與酸反應直接生成H2，致使COD去除率稍微降低。所以pH值不是越低越好。譚福環保。
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由圖2可知，對于色度去除率，隨著pH值的升高，其去除率逐漸降低。廢水初始pH=2．0時，微電解法對制藥廢水有較高的脫色能力，色度去除率可達87％。當廢水初始pH值>2．0時。脫色率呈線性下降。這說明酸性的條件下，脫色的效果較好。
2．2 停留時間對COD和色度去除率的影響
由圖3可知。反應時間愈長，廢水的COD及色度去除率愈高，當反應到一定的時間后，COD及色度的去除率幾乎不再發生變化。譚福環保。這是由于剛開始反應時，各物質的濃度較低，所以處理效果不是很明顯。隨著反應時間的增加，產生的新生態氫具有較大的活性，能破壞發色物質的發色結構，使廢水中某些有機物的發色基團和助色基團破裂，大分子分解為小分子，達到脫色的目的。同時由于鐵的還原作用，酸性條件下也能使一些大分子發色有機物降解為無色或淡色的低分子物質，具有脫色作用，并且使廢水的組成向易于生化的方向轉變。為后續生化處理創造了條件。
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2．3 不同鐵炭比對COD去除率的影響
從圖4實驗結果可以看出，對于一定量的鐵屑，隨著鐵炭比的升高，廢水的COD的去除效果越來越好，當鐵炭比達到20：1，COD的去除率最好。這是因為，隨著焦炭含量的增加，反應速度加快。體系中的原電池數量增多，COD去除效果也逐漸增加。鐵屑量一定。當焦炭的數量達到一定的量時，原電池的數目也就達到了極限，去除率也就基本不變了。譚福環保。
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2．4 不同粒度的鐵屑對COD和色度的影響
由表1可知。在相同條件下，不同粒度鐵屑的對廢水處理效果的略有不同。鐵屑的粒徑越小。處理的效果越好。主要原因在于相同的條件下，鐵屑的粒度小，比表面積大，與廢水接觸所形成的微電池的數量多，反應速度加快。鐵屑粒度越小，單位重量鐵屑中所含的鐵屑顆粒越多，使電極反應中絮凝過程增加，利于提高去除率。另一方面鐵屑粒度越小，顆粒的比表面積越大，微電池數也增加，顆粒間的接觸更加緊密，延長了過柱的時間，也提高了去除率。但如果粒度越小，使單位時間處理的水量太小，且易產生堵塞、結塊等不利影響，故一般的粒度以24目為佳。譚福環保。
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3 結論
(1)通過實驗研究，確定了鐵碳微電解法處理制藥廢水的最佳工藝參數為：進水pH值=2，填裝鐵炭體積比為20：1，廢水在微電解反應器中的停留時間為120 min，鐵屑粒度為24目，焦炭為l6目。
(2)在確定的最佳工藝條件下，處理利福平廢水的最佳處理結果為：水樣COD去除率達到51．79％。色度去除率達到9O％。說明了鐵碳微電解法預處理較復雜高色度有機廢水的效果是顯著的，特別是色度去除率達到9O％。雖然COD去除率未盡人意，只達到5O％多，但結合生化二級處理，會得到更好的效果，降低了后續生化處理的負荷，可生化性明顯提高。
(3)鐵炭微電解預處理利福平制藥廢水的方法，具有設備簡單、色度去除率高的特點，且以廢鐵屑為原料，不消耗電力能源，具有以廢治廢的功效。該方法簡便易行，成本低廉。且易工業化，具有推廣價值。