Fenton-超声联合处理金刚烷胺制药废水

Posted 2023-01-13 金刚烷

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摘要：近年来，流感常用药盐酸金刚烷胺的产量不断增大，然而，其生产过程中产生的废水由于得不到有效处理，引起较大污染。以盐酸金刚烷胺生产过程中产生的胺化废水和溴化废水为原水，利用Fenton-超声联合工艺进行处理，主要研究反应时间、初始pH、H2O2投加量和H2O2/Fe2+的投加比和声能密度等操作条件对于金刚烷胺制药废水处理效果的影响。

实验结果表明，优化处理条件下，Fenton-超声联合工艺对金刚烷胺制药废水中TOC去除效果最高达到65.6%。超声和Fenton的联合产生了良好的协同效果，Fenton-超声联合工艺对金刚烷胺制药废水的处理效果比单独超声和单独Fenton处理效果之和高18%，大大提高了废水中有机物的去除效果。

盐酸金刚烷胺是近年来广泛使用的抗流感药物。胺化废水和溴化废水是盐酸金刚烷胺生产过程中产生的难降解废水，有机物含量高，可生化性差，并且含有大量的金刚烷胺类物质。金刚烷胺为饱和三环癸烷氨基衍生物，是一种高度对称、非常稳定的笼状烃。Ghosh等在流感高发期的调查显示，污水处理厂进水中金刚烷胺的含量达到184～538ng/L，初级处理可以去除6.7%～17.2%的金刚烷胺，经过生物处理后金刚烷胺的去除率仍在50%以下。生物过程对生活污水中金刚烷胺的去除效率并不理想。而胺化废水和溴化废水含有高浓度的金刚烷胺类物质和其他污染物，目前还没有有效的处理方法。

近年来，高级氧化技术得到广泛研究，可以适用各类废水的处理，原理主要是利用羟基自由基（.OH），与有机物发生自由基氧化反应，将有机物快速、彻底、无选择性地分解成小分子物质。

Fenton试剂利用Fe2+和H2O2反应生成具有强氧化性的.OH，对有机物进行氧化降解。Fenton氧化反应迅速、效率高、操作简单、费用低且不产生二次污染，因而广泛应用于各种难降解有机废水的预处理与深度处理。超声技术利用超声波辐射的空化效应，在产生的瞬间高温高压环境下形成“热点”，引起一系列的物理和化学变化，可以将废水中的有机污染物分解为小分子物质，具有降解速度快的特点。使用单一技术降解有机物存在处理效果不佳、能耗高或者药剂投加量高等问题，因而各技术经常联用。。

潘云霞等的研究表明，超声/Fenton联合技术对垃圾渗滤液的色度去除率和COD去除率较高，且具有明显的协同作用。任百祥利用超声/Fenton联合技术降解染料工业废水，在最佳反应条件下，COD去除率可以达到91.8%。本研究在/Fenton氧化处理金刚烷胺制药废水的基础上，联合超声技术处理金刚烷胺制药废水，优化了操作条件，为Fenton-超声联合处理金刚烷胺制药废水提供一定的依据。

1材料与方法

1.1试剂

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