铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究
微电解填料芬顿氧化联用工艺处理废水
铁碳微电解/芬顿强氧化概述：1、铁碳微电解铁碳微电解就是利用铁元素和碳元素自发产生的微弱电流分解废水中污染物的一种污水处理工艺。
当紧密接触的铁和碳浸泡在废水溶液中的时候,会自动在铁原子和碳原子之间产生一种微弱的分子内部电流,这种微电流分解废水中污染物质的反应就叫微电解。
铁碳微电解的原理：当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe2 进入废水,进而氧化成Fe3 ,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。
阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度。
工作原理基于电化学,氧化—还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。
铁碳微电解的优点：适用范围广,处理效果好,成本低,操作维护方便,不需要消耗电力资源,反应速度快,处理效果稳定,不会造成二次污染,在大幅度降低cod含量的同时提高废水的可生化性,还可以同时兼顾化学沉淀除磷、还原除重金属,也可以作为生物处理的前处理,利于污泥的沉降和生物挂膜。
2、芬顿强氧化（试剂）：Fenton试剂的实质是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链反应催化生成OH自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外, 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ 具有很强的加成反应特性，因而Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。
Fenton试剂的原理：在处理有机废水时会发生反应产生铁水络合物,主要反应式如下[1]:[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O )4(OH)2]+ H3O+ 当pH为3~7时,上述络合物变成:2[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)8(OH)2]4++2H2O[Fe(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe2 (H2O)7(OH)3]3++H3O+[Fe2(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe3(H2O)7(OH)4]5++5H2O以上反应方程式表达了Fenton试剂所具有的絮凝功能。
用铁炭微电解-Fenton试剂处理制药废水
第50卷第1期2021年1月辽宁化工Liaoning Chemicdl IndustryVol.50,No.1January,2021用铁炭微电B-Fenton试剂处理制药废水王海棠（江苏省盐城市环境保护新技术研究中心，江苏盐城224000）摘要：采用铁炭微电解-Fenton试剂处理制药废水设计处理水量：物化预处理2m'h\生化处理3mUJ。
运行结果表明.该工艺处理效果良好，出水pH6~9,COD^SOO mgL SS^400mgl/1, NH,-N«50mg L'.甲苯WO.lmgl",氟化物^lOmg-L三乙胺W1.08mg・I「，DMF^0.45mg L1.盐分W5000mg・L",出水水质优于设计指标要求：关键词：铁炭微电解；Fenton试剂；制药废水中图分类号：TQ08514文献标识码：A文章编号：1004-0935（2021）01-0075-04左氟沙星合成工艺经过氯化、缩合、氟化、水解、竣酸、酰氯化、讎化、胺化、环合等工序，生产废水主要来自氟化工序、环合工序、醛化匸序、缩合丁序和水解工序，制药废水，尤其是采用化工合成制药废水，具有水质成分复杂、生物降解程度低、有毒有害物质含量高的特点，制药废水的有效治理是我国工业废水处理的难点和重点之一“。
不同品种制药废水及不同环节产生的废水成分不同，处理方式亦不同。
传统的活性污泥处理方法治理制药废水存在处理效率低下、系统稳定性差及微生物易受毒害性等特点叫1废水处理工艺选择1.1废水特点及分类本项目废水水质特点如下：1）废水中盐分浓度高。
2）含有大量环丁砚、DMF等难降解有机物。
3）高浓度含氟废水，会对微生物有抑制作用，腐蚀性强。
根据废水特点，将本项目废水分为高含盐废水、高浓度含氟废水、高浓度有机废水、低浓度废水四类，进行分类收集，分质处理。
1.2工艺选择1）废水中的盐浓度较高时,生化处理难以运行。
高含盐废水处理方法主要有驯化处理、稀释进水盐度、蒸发浓缩，在盐度大于2g-U'时，蒸发浓缩除盐是最经济、最有效的可行办法。
电解芬顿
铁炭微电解—Fenton试剂联合氧化深度处理印染废水的研究3结果与讨论3.1反应条件的正交试验综合考虑铁碳微电解和Fenton反应中的各影响因素，确定影响去除率的因素主要有四个，分别是：pH值、H2O2用量、铁碳体积比和反应时间。
并确定了每个因素的三个水平，见表1。
据此设计正交试验，实验结果及极差分析见表2.表1 正交试验因素和水平表2 正交实验结果正交试验的结果如表2所示，分析可知对COD去除的影响的大小分别为A>C>B>D。
pH是影响去除率的最大的因素。
通过上述实验确定的最佳的实验条件组合为：pH为2，H2O2用量为3.2mL/L，铁碳比为1:1,电解反应时间为90min。
3.2 进水pH值对对COD去除率的影响取250mL废水，确定H2O2用量为3.2mL/L，铁碳比为1:1,铁碳反应时间为90min，分别对进水pH值为1、2、3、4、5进行研究，实验结果表明，在各pH值下处理出水pH均在5.7左右。
对COD去除情况如图2。
由图2可知，pH值在2~3时对COD的去除率达到90%，当pH值过高或过低的时候降解效果都有所下降。
在酸性条件下，有利于铁碳原电池的反应（17）。
在一定范围内，原电池反应速度随pH的降低而加快。
因此当pH值较高时，微电解程度有所降低，导致COD去除率降低；然而当pH值过低的时候，COD去除率也相对的偏低，其原因如下：（1）在强酸性条件下，电极反应过于剧烈，在电极表面生成大量的H2,大量的H2微泡在Fe电极和C电极中间形成一层气膜阻碍了铁碳之间形成稳定的氧化还原电势；（2）H2还阻碍了废水中的带电胶体通过电泳作用在电极上形成大的胶粒从而通过沉降除去。
（3）强酸性条件下，Fe的腐蚀速度快，产生的过多的Fe2+与芬顿试剂氧化过程产生的具有强氧化性的羟基自由基发生反应，降低了废水中的羟基含量，使COD去除率也有所降低。
因此，确定最佳反应pH为2~3。
3.3 铁碳体积比对COD去除率的影响取250mL废水，确定进水pH值为2~3,H2O2用量为3.2mL/L，铁碳反应时间为90min，取铁碳填料的体积比分别为1:1、1:2、1:3、2:1、3:1,实验结果如下图3，由实验结果可以看出，当铁碳的体积比在1:1的时候，反应时间90min，加入H2O2为3.2mL/L时，COD去除率可以达到91.4%，但是当铁碳比过大或者过小时，相同的铁碳填料体积中铁碳所形成的Fe-C原电池的数量都较1:1时少，因此去除率有所下降。
尾水铁碳微电解芬顿氧化处理方案
华中药业尾水铁碳微电解-芬顿氧化处理方案一、水质现状分析华中药业废水经前端工艺处理后各阶段水质状况如下表所示：水质现状废水各工艺段运行较稳定，前端芬顿-厌氧-高负荷好氧效果均良好。
通过控制磷酸盐废水进入，综合废水总磷含量明显下降，连续再运行一段时间，处理系统中总磷将下降，有望可在末端处理中将总磷处理达标。
系统对氨氮降解效果良好，出水氨氮已能达标。
而废水CODcr由于经过高负荷好氧降解后废水可生化性较差，后两段A/O处理效率低，导致出水CODcr还在600~700mg/L，总磷150mg/L 以上，为使出水CODcr能达到300mg/L以下，总磷达到1mg/L以下，需要在末端采取深度处理工艺。
二、铁碳微电解-芬顿氧化+氯化钙脱碳除磷同步处理工艺1、工艺说明废水在酸性条件下与铁碳进行微电解反应，同时加入双氧水，利用铁碳微电解产生的亚铁离子催化芬顿反应，结束后回调pH，投加氯化钙、PAC、PAM进行混凝沉淀。
2、实验结果分析小试实验结果从实验结果得知，生化废水CODcr在650mg/L以内，总磷在150mg/L以内时，经该工艺处理后CODcr可降至220mg/L，总磷达到1mg/L以下。
同时出水色度有显著下降，达到5倍以内，工艺产污泥量约20%。
3、成本分析该工艺所需药剂成本如下表所示：加药成本核算4、运行实施方案深度处理在末端芬顿氧化处理池中进行，工艺运行控制及加药点布置如下图所示：如图所示末端反应池共分8格，废水进入末端处理池，于第1格反应池投加酸调节pH，于第2、3、4、5、6格反应池离池底0.5m处架空防腐材质的穿筛板（孔径大小为3cm），于筛板上方均匀铺设铁碳填料。
双氧水投加至第2格反应池，启动曝气搅拌反应，于第7格反应池投加碱、氯化钙和PAC，于第8格反应池投加PAM混凝反应后去终沉池沉淀。
该技术运行具体工艺参数如下所示：水质水量：水量小于120m3/h，CODcr<650mg/L，总磷<50mg/L，SS<100mg/L；芬顿反应pH：2.0；芬顿反应停留时间：大于1.5h；铁碳填料用量：每个池均匀投放，投放总量为1吨填料/m3/h废水；铁碳消耗速率：约0.5~0.8kg/m3废水，消耗的铁碳定期补加；双氧水投加量：27%双氧水用量约4000ppm；回调pH：7.5；氯化钙投加量：药剂配成50%溶液使用，药用量1500ppm；PAC投加量：药剂配成10%溶液使用，投加量为500ppm；PAM投加量：药剂配成0.1%溶液使用，投加量为3~5ppm；产泥（排泥）率：沉淀24h为15%~20%。
铁炭微电解—Fenton试剂氧化法深度处理制药废水的研究
１试 验 部 分
１ ． １水 样 来 源及 水 质
应对废水 的处理效 果 ，分 别试验 ｐ Ｈ值 为 １ 、 １ ． ５ 、 ２ 、 ２ ． ５ 、 ３ 、 ３ ． ５ 、 ４ 、
４ ． ５ 、 ５ 、 ６时 ，其 对 Ｃ Ｏ Ｄ的 去 除 效 果 。结 果 表 明 ｐ Ｈ在 ２ ～ ３的 情 况
四大类 。其废水 的特 点是成分复杂 、 有机物含量高 、 毒性大 、 色度 加到铁炭微电解装置中 ， 再按一定的 比例逐次加入 Ｈ２ ０ ： 溶液 ， 同时
深和含盐量高 ， 特别是生化性 很差 ， 且 间歇排 放 ， 属难处理 的工业 采用曝气 头进行曝气 ，反应一段时间后 ，取其 出水 ４ ０ ０ ｍ ｌ 投加到 废水 。随着我 国医药工业 的发展 ， 制药废水 已逐渐成为重要 的污 ５ ０ ０ ｍ ｌ 烧杯 中， 用Ｎ ａ Ｏ Ｈ调节 ｐ Ｈ至 ８ － ９ ， 之后按 １ ５ ｍｇ ／ Ｌ投加 Ｐ Ａ Ｍ
一
高Ｃ ｏＤ、 高舍 盐量 、 难 降 解 的 制 药废 水进 行 了深 度 处 理 实
段时 间后 ，取铁 炭微电解出水 ４ ０ ０ ｍ ｌ 投加到 ５ ０ ０ ｍ ｌ 烧杯 中 ， 用
验 研 究。 结 果 表 明 ． 铁 炭 微 电 解一 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ氧 化 组 合 工 艺 的
节ｐ Ｈ至 ８ ￣ ９ ， 之后按 １ ５ ｍ ｇ ／ Ｌ投 加 Ｐ Ａ Ｍ溶液进行 絮凝反应 ， 反 应
制药 工业废水 主要包 括抗生 素生产废水 、合成 药物生产 废 结束后取其上清液进行分析 。 铁炭微 电解同时 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ氧化过程 ： 取
水、 中成药生产废水 以及 各类 制剂生产过程 的洗涤水 和冲洗废水 ３ Ｌ水样 ， 平均加入到 ２个 ２ Ｌ的烧杯 中， 用稀硫 酸调节 ｐ Ｈ， 之后投
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
用铁炭微电解-Fenton试剂对焦化含酚1 800 mg/L的废水进行处理后,可以满足进生化水质的要求.研究了初始pH, H2O2加入量,反应时间等因素对去除效果的影响.通过正交试验及单因素分析试验,确定最佳工艺条件:初始pH=3.0 ,H2O2投加量3.6 ml/L, 反应时间为180 min.此条件下废水再经絮凝处理,则出水挥发酚去除率达82%.
作者：陈阳赵海峰张营 CHEN Yang ZHAO Hai-feng ZHANG Ying 作者单位：陈阳,CHEN Yang(沈阳黎明环保设备制造有限公司,辽宁,沈阳,110043)
赵海峰,ZHAO Hai-feng(恩锑希,沈阳,环保产业有限公司,辽宁,沈阳,110001)
张营,ZHANG Ying(辽宁大学,辽宁,沈阳,110036)
刊名：辽宁化工英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2009 38(6) 分类号：X703 关键词：Fenton 试剂 H2O2 除酚正交试验。
铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状
铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状摘要：废水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节，而传统的废水处理方法存在工艺复杂、耗能高等问题。
近年来，铁碳微电解法作为一种新型废水处理技术，受到了广泛关注。
本文将对铁碳微电解法在废水处理中的研究进展和应用现状进行综述，以期为进一步推进废水处理技术提供参考。
1. 引言随着工业化进程的加快和人口的快速增长，废水排放成为了环境污染的主要源头之一。
为了达到环境保护和资源回收的目的，人们不断寻求高效、低成本的废水处理方法。
传统的废水处理方法如生物降解法、化学沉淀法等存在工艺复杂、资源浪费等问题。
因此，开发新型废水处理技术具有重要意义。
2. 铁碳微电解法的原理铁碳微电解法是一种以零价铁和碳材料为电极材料的微电解技术。
其处理过程中主要通过电化学反应来净化废水。
该方法主要包括氧化还原反应、电解沉淀、吸附等步骤。
在电极的作用下，铁和碳材料可以有效地催化废水中的有机物氧化、重金属沉淀等反应，实现对废水的净化。
3. 铁碳微电解法在废水处理中的研究进展3.1 铁碳微电解法的工艺优化针对铁碳微电解法的工艺优化研究，学者们通过调节电解反应参数、改变电解池结构等手段，提高了废水处理效果。
例如，调节电流密度、电解时间和电极间距等参数可以改变电化学反应的速率，进而提高有机物降解效率。
此外，改变电解池结构可以增加电极与废水接触面积，加快反应速率。
3.2 铁碳微电解法与其他技术的结合研究将铁碳微电解法与其他废水处理技术结合，可以进一步提高废水处理效能。
有学者将铁碳微电解法与生物降解法相结合，通过电极催化反应和微生物分解联合处理废水，取得了良好的处理效果。
此外，铁碳微电解法还可以与化学沉淀法、膜技术等结合，实现对废水中有机物和重金属的高效去除。
4. 铁碳微电解法在废水处理中的应用现状目前，铁碳微电解法已经广泛应用于工业废水处理、城市污水处理等领域。
Fe-C微电解+Fenton试剂组合工艺的原理及其应用-文档资料
5.铁炭比： 加入活性炭是为了组成宏观电池，当铁中炭屑量低时，增加炭屑，
可使体系中的原电池数量增多，提高对有机物等的去除效果。 但当炭屑过量时，反而抑制了原电池的电极反应，更多表现为吸附
，所以Fe／C比也应有一个适当值，从而达到最佳的处理效果。 铁炭质量比(铁炭的密度比大约为5：1) ，一般控制在0.5~30之间。
6.填料粒径： 填料粒径越小，比表面积越大，在废水中形成的微电池数量也越多
，微电解反应的速度就越快，对废水的处理效果就越好。 然而填料粒径越小就越容易引起较为严重的填料板结，导致与废水
Fe-C微电解与Fenton试剂联用
医药废水的特点是污染物种类多、毒性大、COD 值高，尤其是合成 类废水，含有大量生物难降解的污染物质。
Fe-C微电解法不消耗能源、成本低，可以利用工业废料 Fe粉及焦炭 来处理废水，具有“以废治废”的意义，但缺点是对难降解有机物处 理效果较差。
而 Fenton试剂法的优势正是对难降解有机物的处理效果好，但需要 使用 Fe2+和 H2O2，药剂成本偏高。
铁炭微电解
又称内电解法、铁炭法、铁屑过滤法、零价铁法等 我国从20世纪80年代开始这一领域的研究，目前已成功用于治理印染废
水、金属废水、含酚废水、造纸废水、炸药废水、农药废水等工业废水 。 微电解法既可单独用于处理有机废水，又可与其它方法联用，比如 Fenton 法、混凝法、生物法…… 微电解法是基于金属材料(铁、铝等)的电化学腐蚀原理，将铁屑或者铁 屑、炭粒浸泡在电解质溶液中形成无数微小的腐蚀原电池来处理废水。 是絮凝、吸附、卷扫、共沉、电化学还原等多种作用综合的结果。
铁碳微电解和芬顿联合氧化处理乙氧基喹啉合成废水
的合成工艺为:以对 氨 基 苯 乙 醚 和 丙 酮 为 原 料,以 对 甲
苯磺酸为催化剂,在 甲 苯 的 存 在 下 进 行 ห้องสมุดไป่ตู้ 化 反 应,反 应
过程中产生反应水,反应水 仅 为 成 品 产 量 的 ２０％ 左 右,
同时其生产过程中,有 少 部 分 设 备 清 洗 和 冲 洗 废 水,废
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２ 废水的基本情况
对废水采用常规的处理方法:如混凝、超滤、纳滤 等
仅能脱除水体中夹带的机械杂质,通过常规处理后的废
水 CODCr 在 ２５０００ mg/L 左 右,氨 氮 在 ２５０ mg/L 左
右,废水初期为微黄 色 液 体,见 到 光 线 照 射 后 颜 色 逐 渐
死亡,系统瘫痪.
３ 乙氧 基 喹 啉 合 成 工 艺 废 水 的 相 关 技 术
了温度、催化剂用量 对 废 水 处 理 效 果 的 影 响,并 与 不 加
铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状
铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状废水处理是一项十分重要的环保工作，对于保护水源、减少水污染，具有重要的意义。
然而，随着工业化进程的不断加快，废水排放问题日益突出，传统的废水处理方法已经难以满足工业废水的处理需求。
在此背景下，铁碳微电解法作为一种新型的废水处理技术，逐渐引起了广泛的关注。
铁碳微电解法是将铁碳微颗粒作为活性材料，通过电解的方式来处理废水中的有机污染物。
该方法相比传统的废水处理技术，具有处理效率高、操作简便、成本低等优点，深受研究者的青睐。
近年来，研究者们在铁碳微电解法的研究中取得了一系列的进展。
首先，在材料方面，研究者通过改变铁碳微颗粒的制备方式和表面形貌，提高了其吸附能力和电催化性能，从而提高了废水处理的效率。
其次，在电解条件的优化方面，研究者发现，适当的初始溶液pH值、电流密度和反应时间等因素对铁碳微电解法的处理效果有着重要的影响。
通过优化这些参数，可以进一步提高废水处理的效率。
此外，铁碳微电解法还在具体的废水处理领域中得到了广泛的应用。
例如，在工业废水处理中，铁碳微电解法已被应用于金属离子的去除、染料废水的处理等，取得了良好的处理效果。
在农村污水处理中，铁碳微电解法也能有效去除有机物质和氨氮等污染物，达到了国家排放标准。
此外，铁碳微电解法还可以与其他废水处理技术相结合，如生物处理和活性炭吸附等，进一步提高处理效果。
然而，铁碳微电解法在废水处理中还存在一些挑战和问题。
首先，制备铁碳微颗粒的成本相对较高，需要进一步降低成本。
其次，铁碳微电解法在活性材料的稳定性和寿命方面还有待提高，以满足长期运行的需求。
同时，应用铁碳微电解法处理高浓度废水时，对于有机物降解产物的中转和进一步处理也需要进一步研究。
综上所述，铁碳微电解法作为一种新型的废水处理技术，在研究和应用中取得了显著的进展。
然而，仍然需要进一步的研究来解决目前存在的问题，提高其在废水处理领域的应用效果。
铁碳微电解及芬顿氧化处理某抗生素废水的研究
作者简介:(1985-),,。
抗生素废水因浓度高、水质波动大、废水中含有延缓或完全抑制微生物生长的有毒有害物质、可生化性较差等特点，将其归为生物难降解有机废水。
因此，在进入污水处理系统前，需对其进行一定的预处理。
铁碳微电解和芬顿氧化法因氧化性强、处理效率高、不产生二次污染，同时，兼具占地面积小、操作简单、管理方便等特点适于抗生素废水的预处理。
但这两种处理方法对抗生素废水的处理效果及其适用条件都有待进一步研究。
1铁碳微电解及芬顿氧化法基本原理铁碳微电解是利用铁、碳组分自身产生的电位差发生氧化还原反应，对废水进行电解处理[1]，以达到降解有机污染物和脱色的目的。
特别是在有氧的情况下，反应生成的Fe （OH ）3是活性胶状絮凝剂[2]，其吸附能力很强，可对水中的悬浮物及其他有色物质进行吸附、凝聚共沉淀而除去，从而达到对废水的净化效果。
白娟莉(四川景星环境科技有限公司,四川成都610037)摘要：近几年，铁碳微电解和芬顿氧化法因其对有机物的强氧化性而被广泛用于抗生素废水的预处理。
本文以某药业公司抗生素废水为研究对象，以CODcr 去除率为评价指标，分别进行了铁碳微电解与芬顿氧化实验。
实验发现：将进水pH 调节为4，铁碳投加比例控制在1：1（体积比），反应停留时间保持为120min 时，铁碳微电解的的去除效果最好；同样，将进水pH 调节为4、FeSO 4·7H 2O 和H 2O 2的投加量分别为1.05g 及10mL ，反应停留时间保持为120min 时，芬顿氧化法的去除效果最好。
关键词：铁碳微电解；芬顿氧化；抗生素；废水处理中图分类号：X787文献标志码：AStudy on the Application of Iron -carbon Micro-electrolysis and Fenton Oxidation in AntibioticWastewate TreatmentBAI Juanli(Sichuan Jingxing Environmental Technology Co.LTD ,Chengdu 610037,China )Abstract :In recent years ,iron carbon micro-electrolysis and fenton oxidation have been widely used in the pretreatment of antibiotic wastewater due to their strong oxidation of organic compounds.This paper took the antibiotic wastewater of a pharmaceutical company as the research object ,and the removal rate of CODcr as the evaluation index ,respectively carried out iron carbon micro-electrolysis and fenton oxidation experiments.The results showed that the removal rate of ferrocarbon micro-electrolysis was the best when the wastewater pH of 4,fe-c volume ratio of 1:1,reaction time of 120min ;The optimal reaction parameters of fenton oxidation were :wastewater pH of 4,reaction time of 120min ,and addition amounts of FeSO 4·7H 2O and H 2O 2were 1.05g and 10mL ,respectively.Key words:iron carbon micro-electrolysis;Fenton oxidation;Antibiotics;wastewater treatment2铁碳微电解及芬顿氧化处理某抗生素废水的研究芬顿氧化法是利用“芬顿试剂”进行化学氧化的废水处理技术。
微电解与芬顿研究进展
微电解-Fenton氧化的反应机理研究与应用进展摘要铁炭微电解法与芬顿氧化法由于试剂具有较高的氧化性, 具有较高的去除难降解有机污染物的能力。
近20-30 年来在工业废水预处理方面被广泛应用，特别是对于单独的机理研究的特别深入，但是对于二者是否有协同作用没能深入研究，本文章介绍下分别介绍下微电解的反应机理、及芬顿的氧化机理、病概述下两者联用在有机废水处理中的应用进展关键词：微电解、芬顿法、氧化机理、废水处理1 引言我国大部分地区水资源短缺问题已成为人们所关注的焦点，而对于工业水回用是主要途径，因此对于工业废水的处理成为亟待的问题，由于工业废水具有以下特点：高盐度，高COD 以及色度属于难降解的废水处理范畴，环境化学家们不久就发现，已沉寂了半个多世纪的芬顿试剂和微电解法，其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重在氧化降解持久性有机污染物方面有独特的优势。
不久用于氧化降解持久性有机物的报道便不断出现。
到目前作为废水预处理主流方法，微电解-Fenton 联用工艺的应用范围正在不断扩展。
2、微电解法原理微电解法是利用铁屑和炭粒构成原电池，通过微电场作用使带电胶粒脱稳聚集而沉降，并且新生态Fe2+和［川与废水中许多组分发生还原作用，破坏有机污染物的发色或助色基团而使废水脱色，本质利用金属腐蚀原理,形成原电池对废水进行处理的良好工艺,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是一项被广泛研究与应用的废水处理技术。
因其工艺简单、操作方便且可达到“以废治废”的目的,近年来受到广泛重，但是,大量研究结果表明,该法在应用中存在诸多缺陷；运行一段时间后由于铁的腐蚀,容易出现结块和沟流,使处理效果降低;同时铁屑表面会生成一层金属氧化物和氢氧化物膜,致使铁屑钝化,进而导致微电解过程中断,影响处理效果。
当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。
其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：阳极(Fe): Fe- 2e^ Fe2+,阴极(C) : 2H++2e—2[H] —H2,从反应中看出，产生的了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性, 使有机物发生断链、开环等作用。
铁碳微电解工艺处理各类废水实验及效果
铁碳微电解工艺处理各类废水实验及效果铁碳微电解法可以用来处理各种高难度废水，废水的种类有哪些呢?处理的效果是怎么样的呢?下面普茵沃润小编就给大家详细介绍一下。
铁碳微电解工艺如何处理废水?效果如何?普茵沃如铁碳微电解工艺的优势：1.降低废水COD2.破环断链，提高废水可生化性3.去除重金属离子，降低废水的毒性4.脱除废水的色度那么这个四个方面是如何应用在案例中的呢?1)制药废水目前，制药废水处理面临的主要问题是污染物种类多、浓度高且成分复杂，冲击负荷大，部分废水中抗生素的存在抑制生化处理时微生物的生长，可生化性差，色度高等特点。
工程实践表明，铁碳微电解法对各种成分的制药废水COD、色度都具有较好的去除效果，同时B/C有所提高。
2) 焦化废水目前我国对焦化废水主要的处理工艺主要是A/O和A-A/O工艺，但是由于出水中含有高浓度的氨氮、高毒性的CN和以及难以生物降解的有机物等，对微生物均有抑制作用。
因此，有人利用微电解技术对A2/O进水或者出水分别进行预处理和深度处理，最后使出水达到了国家一级排放标准。
利用铁碳微电解和Fenton试剂联合氧化法对焦化废水进行预处理，大大降低了后续生物处理的有机负荷并提高了生物处理的效率。
3)印染废水印染废水中的有机污染物主要来源于染料及染整添加剂，近年来由于印染技术的不断进步和有机合成染料新产品的不断出现，使得印染废水具有pH低，色泽深，毒性大，生物可降解性差等特点。
因此，铁碳微电解用于印染废水的处理体现出了其他工艺不可比拟的优势。
用铁炭微电解法对印染废水进行处理，结果表明pH为3，接触时间20～30 min，色度的去除率都能达到90%以上，COD去除率也能达到60%左右。
对于COD很高或者出水要求较高的印染，单纯的用铁炭微电解工艺处理并不能达到出水要求，常使之与其他的高级氧化处理工艺相结合，作为生物处理的预处理。
4)分散染料废水分散染料是疏水性较强的非离子型染料。
这种废水具有污染物浓度高、色度高、酸碱度高、毒性大的特点，因而处理难度大。
芬顿及微电解-芬顿氧化组合工艺处理化工废水的研究
２ ． 微 电解 一芬顿氧化 组合 工艺
５
—
ｃ ＯＤ： Ｈ２ ２ ＝１ ０ ： ２
２ Ｆｅ ＋ｏ２ ＋４ Ｈ￣ － ＊ ２Ｈ２ Ｏ＋ Ｆｅ ３ ＋ ｏ
芬 顿氧 化
Ｎａ Ｏ
—
反 应 中生 成的 Ｏ Ｈ一 是 出水 ｐ Ｈ值 升 高的原 因 ，而 由 Ｆ ｅ 氧化 生 成 的Ｆ ｅ “逐 渐 水 解生 成 聚 合度 大 的 Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ ） 。 胶体 絮凝 剂 ， 可 以有 效 地吸 附 、凝 聚水 中的污染 物 ， 从 而增 强对废 水的净化 效果 。
方法选择 化工 废水成 分复杂 ， 多含有 有毒 、有害物质 ， 难 以降解 。 目前处理 方 法有 絮凝 、 电化 学 、微 电解 、芬顿 氧化 ，生 化处 理等 。本 文采 用微 电
一
、
氧化 和微 电解 一芬 顿 氧化 组合 工 艺 （ ２ － ８ ）对 其 水样 的处 理 效果 进 行 研 究 。废水水质 ：ｐ Ｈｉ ＜２ ，Ｃ Ｏ Ｄ （ ｍｇ ／ Ｌ ） ￣６ ７ ０ ０
芬顿 氧化技 术原理 ：由 Ｈ Ｏ 和 Ｆ ｅ ＋ 所 配成的 混合溶 液 ，羟 基化反
６
ＣＯＤ：Ｈ２ Ｏ２ １ ： ３
电解 １ ． Ｏ ｈ
—
７
Ｃ ＯＤ： Ｈ２ ２＝ ０ １ ： ４
铁碳-Fenton法预处理制药废水的中试研究
铁碳-Fenton法预处理制药废水的中试研究张晓;周斌;诸杰;韩瑀英;吴晓峰;孙洁【摘要】随着制药行业的飞速发展，制药废水的排放量日渐增加，如不及时处理将制约制药行业的发展。
本实验拟采用铁碳微电解加Fenton的方法对某制药厂的废水进行预处理，通过中试考察了废水的pH值、铁碳反应HRT和Fenton反应HRT及加药量配比对COD去除率的影响。
并且考虑最优经济效益情况下，确定了原水pH在3.0，铁碳反应HRT为4 h，Fenton反应HRT为3 h，COD去除量：H2O2：Fe2+质量比为1∶1.2∶0.75的情况下，铁碳-Fenton中试有最经济的COD去除率49.7%。
%With the rapid development of pharmaceutical industry, the discharge amount of its wastewa-ter would increase dramatically as well. The pharmaceutical industry will be restricted if the wastewater could not be treated immediately. The Fe & C electrolysis and Fenton reactor will be used to pre-treat the phar-maceutical wastewater in this experiment. The purpose of the experiment was in order to investigate the effect of pH level, Fe&C reactor HRT, Fenton reactor HRT and chemical dosage amount to the COD removal rate. The results showed that under optimum economic conditions the COD removal rate of 49.7% could be achieved when pH level of the raw wastewater is 3.0, HRT of Fe&C reactoris 4 h, the HRT of Fenton reac-tor is 3 h,the rate of COD removal rate and the mass ratio of H2O2:Fe2+is 1∶1.2∶0.75.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P31-34)【关键词】铁碳-Fenton法;制药废水;预处理【作者】张晓;周斌;诸杰;韩瑀英;吴晓峰;孙洁【作者单位】浙江环境监测工程公司，浙江杭州310012;浙江环境监测工程公司，浙江杭州 310012;浙江水美环保工程有限公司，浙江杭州 310012;浙江水美环保工程有限公司，浙江杭州 310012;浙江水美环保工程有限公司，浙江杭州310012;绍兴市特种设备检测院，浙江绍兴 312000【正文语种】中文随着制药行业的飞速发展，制药废水的排放量日渐增加，如不及时处理将制约制药行业的发展。
铁碳微电解耦合芬顿处理EDTA络合废水的研究
铁碳微电解耦合芬顿处理EDTA络合废水的研究由于传统的物化工艺破络不彻底,电镀络合废水一直是难处理的废水。
尽管铁碳微电解工艺在处理络合废水时具有廉价、操作简单等优势,但是微电解仍存在破络效率不高,深度处理程度不够等弊端。
因此,本研究以络合废水为处理对象,在微电解后加入双氧水(H2O2),构成微电解/芬顿耦合工艺,以充分发挥微电解(internal electrolysis,IE)与芬顿(Fenton)的协同作用,实现络合废水的彻底破络、重金属离子的高效去除和EDTA 的降解。
通过对微电解与芬顿工艺耦合方式及处理Cu-EDTA模拟废水、Cu-EDTA 和Ni-EDTA模拟混合废水的效能和工艺条件,微电解/芬顿处理EDTA络合废水作用机制、EDTA降解途径等内容的系统深入研究,以期为微电解/芬顿耦合工艺处理络合废水的应用提供技术指导和理论依据。
微电解与芬顿工艺处理Cu-EDTA的工艺效能的对比研究结果表明,微电解/芬顿联合工艺(IEF)比单独的微电解、芬顿工艺具有更高的处理效能。
IEF可有效去除废水中重金属离子并降解络合剂阴离子,实现络合废水的达标排放。
IEF处理50 mg/L的Cu-EDTA模拟废水时,反应40 min后,Cu2+和TOC的去除率分别达到99.57%和83.57%,水中残存的TOC和EDTA分别低至21.44 mg/L和7.16 mg/L,这些结果表明IEF具有高效破络、氧化降解络合阴离子的能力。
批式实验结果表明,IEF处理Cu-EDTA废水的效果随废水初始pH值的降低而升高,随Cu-EDTA浓度的降低而升高。
IEF处理Cu-EDTA废水适宜的工艺条件为:初始pH为2.0~4.0,铁屑投加量为30~50 g/L,Fe/C质量比为2:1~4:1,Fe2+/H2O2为1:3~1:5;前段IE反应时间宜控制在15~25 min,后段Fenton反应时间宜控制在20 min左右。
采用经验参数方程90=0.911-0.5122.0030.12可以灵活调控微电解工艺中铁屑投加量、初始pH以及初始Cu-EDTA浓度等参数的变化,采用ORP指标可以灵活控制芬顿工艺中H2O2的投加量,以取得最佳的处理效果。
【精品】铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究分析
铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究分析铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究邱国栋1 朱沈武2（江苏维尔思环境工程有限公司，江苏盐城）摘要：本研究分别利用铁碳微电解法和铁碳微电解+芬顿氧化法对高浓度的制药废水进行预处理，通过对比实验前后的COD值、氨氮及其去除率，探讨铁碳微电解法和Fenton氧化法对制药废水预处理效果。
铁碳微电解+芬顿氧化处理比铁碳微电解处理在高浓度的制药废水的预处理过程中COD降低更加明显、COD去除率更高，提高了废水的可生化性。
关键词：铁碳微电解；芬顿氧化法；制药废水；可生化性；去除率Research and Application of Iron-carbon Micro-electrolysis and Fenton Oxidation in Pharmaceutical Wastewater TreatmentAuthor：Qiu Guodong1 Zhu Shenwu2(Jiangsu Wealth Environmental Engineering Co., Ltd. Jangsu Yancheng)Abstract: Iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation were respectively used to treat pharmaceutical wastewater in this study. The effect of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in pharmaceutical wastewater treatment was discussed by comparing the COD value, ammonia nitrogen and removal rate. Comparing iron-carbon micro-electrolysis and Combination of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in high concentration pharmaceutical wastewater treatment, the COD was more obviously decreased , the COD removal rate was higher, and the biodegradability of wastewater was improved.Keywords: Iron-carbon Micro-electrolysis； Fenton Oxidation； Pharmaceutical Wastewater；Biodegradability；Removal rate正文1前言近些年来我国制药行业不断发展，伴随着其产生的制药废水也逐渐成为重要的污染源。
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铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究邱国栋1 朱沈武2（江苏维尔思环境工程有限公司，江苏盐城）摘要：本研究分别利用铁碳微电解法和铁碳微电解+芬顿氧化法对高浓度的制药废水进行预处理，通过对比实验前后的COD值、氨氮及其去除率，探讨铁碳微电解法和Fenton氧化法对制药废水预处理效果。
铁碳微电解+芬顿氧化处理比铁碳微电解处理在高浓度的制药废水的预处理过程中COD降低更加明显、精品文档，超值下载COD去除率更高，提高了废水的可生化性。
关键词：铁碳微电解；芬顿氧化法；制药废水；可生化性；去除率Research and Application of Iron-carbon Micro-electrolysis and Fenton Oxidation in Pharmaceutical Wastewater TreatmentAuthor：Qiu Guodong1Zhu Shenwu2(Jiangsu Wealth Environmental Engineering Co., Ltd. Jangsu Yancheng)Abstract: Iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation were respectively used to treat pharmaceutical wastewater in this study. The effect of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in pharmaceutical wastewater treatment was discussed by comparing the COD value, ammonia nitrogen and removal rate. Comparing iron-carbon micro-electrolysis and Combination of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in high concentration pharmaceutical wastewater treatment, the COD was more obviously decreased , the COD removal rate was higher, and the biodegradability of wastewater was improved.Keywords:Iron-carbon Micro-electrolysis；Fenton Oxidation；Pharmaceutical Wastewater；Biodegradability；Removal rate正文1前言近些年来我国制药行业不断发展，伴随着其产生的制药废水也逐渐成为重要的污染源。
近几年国家对环保的越来越重视，政府和社会发展环保的力度不断增大，如何处理这种废水也成为当今环境保护的一个重点。
制药废水是工业废水中常见且比较难处理的一种废水，具有成分复杂，有机物含量高，毒性大，色度深，含盐量高，COD值高且波动性大，废水的BOD5/COD cr值差异较大，可生化性差等特点，属于难降解高浓度有机废水，易造成水环境污染，威胁人们的健康［1］。
2作用机理2.1 铁碳微电解2.1.1电化学反应（氧化还原反应）铁碳微电解反应体系实际上是内部和外部双重电解反应，内部反应是铁屑中存在微量的碳化铁与纯铁之间存在明显的氧化还原电位差，产生很多细微的原电池，发生电化学反应［2］。
外部反应是该体系的主要反应，废铁屑与惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)在酸性充氧条件下发生以下的电化学反应：阳极：Fe－2e→Fe2+Eo(Fe2+/Fe) =-0.44V阴极：2H+＋2e→2［H］→H2Eo(H+/H2)=0.00V该反应体系中，产生的了新生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用，有机官能团发生改变，从而达到降解有机物的效果，提高了废水的可生化性。
当水中存在氧化剂时，亚铁离子将会进一步被氧化为三价铁离子。
制药废水中氧化性较强的离子或化合物就会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态［3］。
2.1.2电场作用铁碳微电解内部和外部双重电解反应产生很多大大小小的微观与宏观的原电池，这些微电池周围将产生一个个微电场，制药废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受微电场作用后形成电泳，在电泳的作用下聚集在电极上，形成大颗粒沉淀,使废水中COD降低［4］。
2.1.3物理吸附作用铁碳微电解处理后废水酸度会大大降低，PH呈现弱酸性。
在弱酸性溶液中，铸铁是一种多孔性的物质，其表面具有较强的活性，能吸附废水中的有机污染物，净化废水［3］。
2.1.4混凝作用铁碳微电解处理后废水中含有大量的Fe2+和Fe3+，将废水调制中性后，通过曝气等手段补充充足的O2，将会产生絮凝性极强的Fe(OH)3，吸附废水中的悬浮物［5］。
它的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe (OH) 3的吸附能力［6］。
2.2 芬顿氧化芬顿（Fenton）氧化法整个反应体系的作用机理比较复杂，主要是芬顿试剂在酸性条件下H2O2在Fe2+的催化作用下对废水中有机物的氧化和混凝。
对有机物的氧化作用是指二价铁离子（Fe2+）与双氧水（H2O2）经过一系列的复杂反应，生成具有极强氧化能力的羟基自由基·OH 与废水中有机物进行的自由基反应［7］。
废水中的大分子有机物在该反应体系中被氧化降解为小分子有机物或者直接被矿化为CO2和H2O等无机物。
例外，反应中也会生成的Fe(OH)3胶体，具有絮凝、吸附功能，能够去除部分有机物，从而达到降解废水中的COD的效果［8］。
3实验内容3.1实验一3.1.1实验目的对某制药厂车间酸性废水进行铁碳微电解和生化实验，了解废水COD的可降解性。
3.1.2实验水质来源实验用水取自某制药厂101A车间的三个不同工段（代号分别是904、905、906）的酸性废水。
3.1.3实验试剂及仪器试剂：铁屑、活性炭、盐酸、氢氧化钠等仪器：反应罐、恒流泵、生化柱、曝气机等3.1.4分析方法化学需氧量（COD）：重铬酸钾法( CODcr，GB11914－89)pH ：PHS－2F 型酸度计，上海雷磁仪器厂氨氮：纳氏试剂分光光度法3.1.5实验方法①分别对904、905、906的酸性制药废水通入铁碳微电解装置中进行铁碳微电解反应，铁碳微电解装置的废水必须呈酸性，且整个反应期间保持酸性状态。
②调节铁碳微电解反应出水的PH值，维持在9~10，保证废水中絮凝沉淀。
③对生化柱中微生物进行培养，生化驯化培养成功后注入铁碳微电解装置的出水进行生化处理。
为保证生化处理能够顺利进行，应使生化进水COD值控制在3000COD mg/L左右。
④3月26日下午开始进906铁炭微电解水，稳定出水后测定进出水的PH值、COD值和氨氮。
⑤4月1日中午进905铁炭微电解水，用无氨水将其稀释8倍，再进入生化柱生化处理，稳定出水后测定进出水的PH值、COD值和氨氮。
⑥4月5日进904铁炭微电解水，用无氨水将其稀释40倍，再进入生化柱生化处理，稳定出水后测定进出水的PH值、COD值和氨氮。
3.2实验二3.1.1实验目的对某制药厂车间酸性废水分别进行铁碳微电解处理和铁碳微电解+芬顿氧化处理，再进行极限曝气对比两者工艺的对制药废水的预处理效果。
3.1.2实验水质来源取某制药厂的103车间丙（白班）8#塔釜经汽提后的采出液4L3.1.3实验方法由于进入铁碳微电解装置的废水必须呈酸性，而水样的pH=8.0，因此，向废水中投入酸液约0.4L，调节pH到2。
①将调节过pH的废水倒入一个已洗干净的三光气桶（约25L），再将约4L的铁碳填料投入三光气桶中。
②将废水连续曝气约3小时。
记录pH的变化。
③将经过铁碳微电解的废水分成两份，各2L。
一份进行芬顿氧化；一份留置。
④进行芬顿氧化的水样投加双氧水氧化1小时以后，再向水样中投加石灰进行中和沉淀，在沉淀过程中投加约0.2L的PAM-，用于提高污泥的沉降速度。
将污泥进行过滤，滤液中投加约0.255L厌氧污泥，连续曝气12小时、24小时、36小时均取样测COD。
⑤留置的水样中投加石灰进行中和沉淀，在沉淀过程中投加约0.2L的PAM-，用于提高污泥的沉降速度。
将污泥进行过滤，滤液中投加约0.255L厌氧污泥，连续曝气12小时、24小时、36小时均取样测COD。
⑥将COD数据进行统计，核算两种工艺对高浓废水的处理效果。
4实验分析4.1实验一数据分析表1铁炭微电解实验数据图1铁炭微电解实验前后COD的对比（注：906酸水实验前后COD值太大，为便于图表的直观显示，将其缩小十倍，取10%的906酸水的数据）①铁炭微电解对三股制药车间的不同工段废水的COD均有明显影响。
对904酸水、906酸水的影响是直接降低COD；对905酸水中的大分子物质则是直接分解，分解后的物质可以通过重铬酸钾法检测出来（好现象），提高可生化性。
②三股废水的生化实验均有很好的效果，COD明显下降，COD的去除率均在85%以上，出水COD值都在500以下。
③906酸水进入生化系统后氨氮从无到有。
本实验中生化系统也未能将906酸水中的氮有效地去除掉。
下图为铁碳微电解工艺与芬顿氧化工艺处理同一股废水COD变化情况对比①铁炭微电解对该制药废水的COD降低有效果显著，COD的去除率较高。
②铁炭微电解后的废水直接进行极限曝气，COD去除率较低。
③芬顿氧化使COD明显下降，经过芬顿氧化处理后的废水，极限曝气降解COD的效果更加明显。
④经过芬顿氧化处理后的废水，极限曝气24小时这一阶段COD去除率最高，效果最明显。
⑤铁碳微电解+芬顿氧化处理对制药废水进行预处理，效果显著，COD去除率可达到80%以上。
5结论从试验的结果和数据分析中可得知铁碳微电解+芬顿氧化处理比铁碳微电解处理在高浓度的制药废水的预处理过程中效果更加明显，实际应用的可操性更强。
高浓度制药废水预处理过程采用铁炭微电解对COD的降解有明显效果，可极大的提高废水的生化性。
铁碳微电解+芬顿氧化+极限曝气处理后的制药废水，出水COD较低，有利于减小后续工艺的规模。
铁碳微电解法可以利用工业生产产生的废料（如铁粉及焦炭等）来处理废水，以废治废，其缺陷是对高浓度、难降解的有机物处理不彻底，必须后续其他处理工艺；而芬顿氧化法对高浓度制药废水处理效果好，但需要投加Fe2+和H2O2，成本较高。
铁碳微电解为后投加的双氧水提供Fe2+，形成强氧化性的芬顿试剂氧化分解污水中的大分子污染物，从而降低污水COD。