论文总字数：20353字

摘 要

虽然医疗行业的发展给人类带来了健康与便利，但是医药废水中的含有的水杨酸成分给环境带来了很大的危害。如今处理有机废水，多采取高级氧化技术，而其中非均相Fenton系统具有操作简便，处理效果好的优点并且解决了传统Fenton系统中催化剂不能回收利用和会产生铁泥的缺点。

因此本论文先采用共沉淀法制备催化剂，再通过单因素分析方法和正交分析方法（溶液pH值、反应时间、体系温度、催化剂投加量、氧化剂投加量以及催化剂中氧化铁和二氧化硅的含量），以COD为指标考察非均相Fenton系统对医药废水处理效果影响的主要因素和最佳条件。

实验得出的结论：0.1mol FeSO₄和10g二氧化硅制备的催化剂在体系温度为40℃、反应时间为2h、pH值为4，H₂O₂投加量为0.6mL，催化剂投加量为0.3g的条件下，COD的去除率最高，为49.61%。

关键词：模拟医药废水 非均相Fenton 化学共沉淀

Fe₂O₃/SiO₂/H₂O₂ process simulation pharmaceutical wastewater

Abstract

Although the development of the medical industry has brought to human health and convenience, but the pharmaceutical wastewater containing salicylic acid composition to the environment has brought great harm. Now processing organic wastewater, adopt the advanced oxidation technology, and the non homogeneous phase Fenton system has simple operation, dealing with the advantages of good effect and the solution of the conventional Fenton system catalyst can not be recycled utilization and the disadvantage of iron mud generated.

So this thesis by catalyst prepared by coprecipitation, again through the single factor analysis method and the orthogonal analysis method (pH value of solution, reaction time, temperature and catalyst investment plus the amount of oxidant investment quantity and catalyst ferric oxide and silica content), with COD as the index study of non homogeneous Fenton system on the pharmaceutical wastewater treatment effect of the main factors and the best conditions.

The obtained conclusion: 0.1mol FeSO4 and 10g of silica preparation of catalyst in system temperature is 40 DEG C, and the reaction time is 2h, pH value of 4, H2O2 dosage of 0.6 ml, catalyst dosage dosage is 0.3, COD removal rate is the highest, for 49.61%.

Keywords: pharmaceutical wastewater；heterogeneous Fenton；best conditions；

removal rate；COD；chemical co precipitation

目 录

第一章 绪论 1

1.1医药废水特点及其危害 1

1.2目前医药废水处理的方法 1

1.2.1催化氧化法 1

1.2.2内电解法 1

1.2.3吸附法 2

1.2.4混凝沉淀法 2

1.2.5厌氧生物处理 2

1.2.6 Fenton法 3

1.3非均相Fenton系统的特性以及研究进展 3

1.3.1非均相Fenton系统的特性 3

1.3.2非均相Fenton系统的研究进展 4

1.4共沉淀法 4

1.4研究主要内容、方法及意义 5

1.4.1研究主要内容 5

1.4.2研究方法 5

1.4.3研究意义 5

第二章 实验内容和分析方法 6

2.1实验仪器及试剂 6

2.1.1实验仪器 6

2.1.2实验试剂 6

2.2.共沉淀催化剂的制备 7

2.3 COD_Cr的测定方法 7

第三章 非均相Fenton法对医药废水的处理效果 9

3.1单因素实验（以Fe₂O₃（0.05 mol）/SiO₂为催化剂） 9

3.1.1 pH值对Fe₂O₃/SiO₂/H₂O₂处理医药废水效果的影响 9

3.1.2 H₂O₂投加量的影响 10

3.1.3 催化剂投加量的影响 11

3.1.4 反应时间对Fe₂O₃/SiO₂/H₂O₂处理医药废水效果的影响 12

3.1.5 反应温度对Fe₂O₃/SiO₂/H₂O₂处理医药废水效果的影响 12

3.2正交实验 13

3.2.1实验方法 13

3.2.2实验结果与分析 15

3.3催化剂重复利用实验 20

3.3.1实验内容 20

3.3.2 实验数据与结果 20

第四章 结论与展望 22

4.1结论 22

4.2存在的不足 22

4.3展望 22

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪论

1.1医药废水特点及其危害

现今科技迅速发展，医药行业发展也十分迅速，让人们从许多疾病中解脱，延长生命，但是制药行业在进行药品生产的过程中排放了大量的废水，给环境带来了很严重的污染，人们的健康也受到了威胁。医药行业生产原材料成分十分复杂，致使医药废水具有高浓度、重毒性、难以降解、成分复杂，难以生化的特点。

1.2目前医药废水处理的方法

目前医药废水的处理方法主要有：催化氧化法、内电解法、吸附法、混凝沉淀法、厌氧生物处理法等。

1.2.1催化氧化法

强氧化剂在催化剂的作用下，可以将废水中的有机物氧化分解，使其结构中的双键断裂，有机物从大分子转化成小分子，小分子进一步被氧化成水和二氧化碳，大幅度降低废水的COD，提高BOD/COD值，增加废水的可生化处理性，废水通过后续的经深度处理可达标并排放。使用催化氧化法处理医药工业废水，可以克服传统生化方式对医药废水处理效果不明显的缺点，并且可以使有机物分子的共轭体系被有效破坏,达到降低废水COD、提高废水可生化性的目的^[9]。

1.2.2内电解法

内电解法的原理是将铁屑中铁与石墨两种成分分别构成微电解中的负极和正极，将要处理的废水充入，作为电解质溶液。在偏酸性的介质条件下，正极生产出具有强还原性的新生态氢，这种氢能够将重金属离子和有机污染物还原。而负极能够产生出具有还原性的亚铁离子。产生出的铁离子、亚铁离子经水解、聚合后能够形成氢氧化物聚合体。这种聚合体以胶体的形式存在，可以吸附污染物，成为絮凝体，再一起沉淀，起到分离污染物的效果^[2]。

使用内电解法可以去除废水中的部分色度和部分有机物, 并且提高废水可生化性,提高生物处理对有机物的处理效果。

1.2.3吸附法

吸附法是利用活性炭、磺化煤等吸附剂对废水中溶质的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合吸附作用对废水中的污染物进行处理。其具有以下特点^[13]：

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