金剛烷胺制藥廢水具有可生化性差、難降解、成分復雜、無機離子含量高等特點,廢水中所含的金剛烷胺籠狀結構大大增加了廢水處理的難度。本文以去除廢水中金剛烷胺、減少廢水中有機物質為目的,采用Fenton-超聲工藝對金剛烷胺制藥廢水進行處理研究。對于廢水中的大量溴離子,采用電滲析設備的方法進行回收,實現廢水資源化。 首先采用Fenton氧化法對金剛烷胺模擬廢水進行處理,考察了初始pH、雙氧水投加量、反應時間和H2O2/Fe2+對反應的影響,優(yōu)化的操作條件：初始pH為3.0,雙氧水投加量為98mmol/L,硫酸亞鐵投加量為33mmol/L,反應時間為40min。經過Fenton氧化,廢水COD去除率接近90%,B/C從原來的0.08上升到0.53。反應過程中間產物采用三維熒光和GC-MS進行分析。三維熒光分析表明,芳香類蛋白物質、色氨酸類蛋白物質、可見富里酸類似物以及紫外富里酸類似物都可以被氧化降解。GC-MS結果表明,金剛烷胺籠狀結構可以有效地被Fenton體系所破壞,取代芳香醛、芳香酯或者芳香酸是主要的中間產物,之后這些結構被進一步氧化降解為長鏈酰胺和烷烴,*后礦化為CO2和H2O。根據這些中間產物,推測得到金剛烷胺可能的降解途徑。 采用Fenton工藝對實際金剛烷胺制藥廢水進行處理,處理結果表明,Fenton工藝在*佳條件下的TOC去除率僅為17%,不足以滿足該類廢水的處理需求。Fenton-超聲聯合工藝對金剛烷胺制藥廢水的處理結果表明,優(yōu)化的操作條件：初始pH為3.0,雙氧水投加量為2mol/L, H2O2/Fe2+摩爾比為20,聲能密度為5W/ml。在此條件下,廢水的TOC去除率達到65.6%,比兩種工藝單獨處理的TOC去除率之和高18%,可見兩種工藝的協同效果非常明顯。Fenton過程對于廢水毒性去除的效果比較明顯,可達50%,超聲過程對于廢水的毒性去除基本沒有效果。利用三維熒光和GC-MS對反應出水進行檢測,發(fā)現Fenton-超聲工藝不僅降低了廢水中的有機物濃度,更能減少廢水中含苯環(huán)的難生物降解物質量,處理后廢水中的大部分污染物被降解。 采用電滲析設備技術對金剛烷胺制藥廢水中的溴化氫進行了回收,試驗結果表明,在操作電壓為15V、鹽室/酸室體積比為1、極液濃度為0.4mol/L的條件下,廢水中的溴化氫回收率高達90%以上,平均電流效率接近80%,能耗為0.135kWh·mol-1(HBr)。電滲析設備可以有效回收金剛烷胺制藥廢水中溴化氫,實現金剛烷胺制藥廢水的脫鹽和資源化利用。