响应面法优化电子束辐照降解土霉素制药废水中COD 的研究
2021-03-13熊强冀东刘迎云宋旺旺崔硕垚王兴华高建政
熊强, 冀东, 刘迎云, 宋旺旺, 崔硕垚, 王兴华, 高建政
(1.南华大学 资源环境与安全工程学院, 湖南 衡阳 421001; 2.中核第四研究设计工程有限公司,石家庄 050011; 3.中国原子能科学研究院, 北京 102413; 4.天津市生态环境局, 天津 300191)
土霉素是一种广泛使用的四环素类抗生素[1-2],主要应用于畜牧养殖行业[3]。 我国是世界上土霉素生产量和使用量最大的国家[4], 在兽用药中土霉素占到了12% 以上[5]。 土霉素庞大的市场需求带来了巨大的经济效益, 但是也产生了严重的环境问题。 土霉素在生产过程中会产生大量的废水, 这些废水主要是冲洗废水、 发酵母液废水和酸碱废水,该废水具有COD 浓度高、 SS 浓度高、 生物毒性大、 色度大以及有刺激性气味等特点[6]。 目前, 抗生素制药废水处理技术主要有高级氧化技术[7-9]、 厌氧生化技术[10-12]、 膜分离技术[13]等。 由于抗生素制药废水的成分过于复杂, 常规的生化处理技术难以达标, 必须要进行深度处理才能使废水达标排放。
随着核科学技术的发展, 以电离辐照技术为代表的核技术在环境领域显现出巨大的优势[14], 在废水、 污泥、 消毒、 固废等的处理方面具有广泛的应用, 被国际原子能机构列为21 世纪原子能和平利用的主要研究方向之一[15-16]。 辐照技术能有效杀灭细菌病毒、 降解部分有毒有害物质、 降低色度、 减少刺激性气味, 广泛应用于制药废水[17]、 纺织印染废水[18]、 造纸废水[19]等的处理, 具有绿色、 高效、安全等特点。
本研究在单因素试验的基础上, 采用响应面法对COD 初始浓度、 pH 值和辐照吸收剂量3 个因素对土霉素制药废水中COD 的去除效果进行分析,考察了电子束辐照过程中多因素交互作用对于COD 去除率的影响, 以期为电子束辐照技术去除废水中的COD 提供参考。……
