青霉素发酵釜底液处理的试验研究

摘要

青霉素是最常用的抗生素类药物之一，我国每年青霉素的产量约为26300吨，青霉素在其生产过程中排放大量高浓度有机发酵釜底液，该废液COD浓度高，成分复杂，可生化性差，是环境工程领域的研究难题。 本文主要采用高级氧化法(AOP法)对青霉素发酵釜底液的处理进行了较深入系统的试验研究，探索了一套合理的处理工艺。本文主要研究了酸析-混凝、Fenton氧化、UV/Fenton氧化、电-Fenton氧化以及微波氧化等工艺方法对该废液的处理效果，系统分析了酸析-混凝过程中pH值、混凝剂投加量以及静置时间对COD去除效果的影响；分析了在Fenton氧化以及UV/Fenton氧化过程中pH值、氧化剂用量、催化剂用量以及氧化时间等各种因素对COD去除效果的影响；分析了在电-Fenton氧化过程中电压、电流以及电解时间等因素对COD去除率的影响：分析了在微波氧化过程中，pH值、催化剂投加量、氧化剂投加量、微波工作压力以及微波照射时间对微波氧化处理效果的影响。实验表明，酸析-混凝处理在pH值为5.0，投加FeCl3500mg/(L废水)，静置45min，可去除青霉素废水中57.6％的COD，BOD5/CODCr=0.22；在传统Fenton体系中，pH值为2.5，Fe2+浓度为6g/(L废水)，投加H2O2的量分别80ml/(L废水)，反应45min可去除青霉素发酵釜底液中41.1％的COD；在UV/Fenton体系中，pH值为3.0，Fe2+浓度为4g/(L废水)，H2O2的投加量为70ml/(L废水)，反应45min，可去除青霉素废水中44.1％的COD，BOD5与CODCr的比值由原来的0.22提高到0.36；在电-Fenton体系中，pH值为2.5，加以15V电压，0.5A的电流，电解60min，可去除废水中45.0％的COD：在微波湿式氧化法过程中，pH值为4.0，压力为0.8Mpa，微波辐照6min，可去除废水中36.6％的COD；在微波-fenton体系中，pH值为4.0，压力为0.2Mpa，H2O2投加量为30ml/(L废水)，Fe3+浓度为0.8g/(L废水)，微波照射6min，可去除水中57.5％的COD；经过二次混凝，二次微波-Fenton氧化后COD总去除率达到91.1％，BOD5与CODCr的比值提高为0.41。研究结果表明，微波-Fenton氧化处理效果较好，且提高了可生化性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2课题研究的目的和意义

1.3抗生素废水的特征及治理现状

1.3.1抗生素废水的水质特征

1.3.2国内抗生素废水的处理现状

1.4青霉素釜底废液的处理方法

1.4.1预处理方法研究概况

1.4.2高级氧化法处理研究概况

1.5课题研究内容

第2章酸析—混凝预处理青霉素发酵釜底液的研究

2.1水质状况

2.2研究方案的确定

2.3酸析—混凝法预处理青霉素发酵釜底液的研究

2.3.1四种混凝剂的性能

2.3.2实验装置与方法

2.3.3酸析—混凝预处理工艺条件优化

2.4本章小结

第3章Fenton法处理青霉素发酵釜底液的研究

3.1传统Fenton法处理青霉素发酵釜底液的研究

3.1.1实验装置及方法

3.1.2传统Fenton体系工艺条件的优化

3.2 UV/Fenton法处理青霉素发酵釜底液的研究

3.2.1实验装置及方法

3.2.2 UV/Fenton体系工艺条件优化

3.3电—Fenton法处理青霉素发酵釜底液的研究

3.3.1实验装置及方法

3.3.2电—Fenton体系工艺条件优化

3.4本章小结

第4章微波法处理青霉素发酵釜底液的研究

4.1微波湿式氧化法处理青霉素发酵釜底液的研究

4.1.1实验装置及方法

4.1.2微波湿式氧化法处理青霉素发酵釜底液参数优化

4.2微波/Fenton法处理青霉素发酵釜底液的研究

4.2.1实验装置、方法及工艺流程

4.2.2微波/Fenton法处理青霉素发酵釜底液参数优化

4.3本章小结

结论

参考文献

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致谢